摘要:玻纤增强PC(聚碳酸酯)塑料在提升刚性和强度的同时,往往会因玻纤的加入导致韧性下降。为改善其抗冲击性能,通常需要添加增韧剂。以下是常见的增韧剂类型及其特点:
玻纤增强PC(聚碳酸酯)塑料在提升刚性和强度的同时,往往会因玻纤的加入导致韧性下降。为改善其抗冲击性能,通常需要添加增韧剂。以下是常见的增韧剂类型及其特点:
1. 弹性体类增韧剂
核心作用:通过弹性体颗粒分散在PC基体中,吸收冲击能量并引发银纹或剪切带,从而提高韧性。
常见类型:
MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物):透明性好,适合对透明度有要求的玻纤增强PC。
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物):成本低,但可能降低耐热性。
ACR(丙烯酸酯类弹性体):耐候性优异,适用于户外应用。
优点:显著提升冲击强度,尤其是低温韧性。
缺点:可能降低刚性、耐热性(需平衡添加量)。
2. 核壳结构聚合物
特点:由刚性核和弹性壳层组成(如硅橡胶核+丙烯酸酯壳),通过微观结构设计实现增韧。
优势:对基体其他性能(如模量、耐热性)影响较小。
应用:高要求的工程塑料领域。
3. 有机硅类增韧剂
类型:
硅氧烷共聚物:如PC-Si共聚物,改善低温韧性。
硅橡胶微粒:分散在基体中吸收冲击能量。
优点:耐高低温、耐老化,适合苛刻环境。
缺点:成本较高,可能影响加工流动性。
4. 纳米粒子增韧剂
材料:纳米CaCO₃、纳米SiO₂、纳米黏土等。
机理:通过纳米颗粒分散引发微裂纹或促进基体塑性变形。
优势:少量添加即可提升韧性,同时保持刚性(甚至增强)。
挑战:需解决纳米粒子的分散性问题(如表面改性)。
5. 其他类型
TPU(热塑性聚氨酯):与PC相容性较好,可改善柔韧性,但可能降低耐化学性。
POE(聚烯烃弹性体):需配合相容剂(如马来酸酐接枝POE)使用。
反应型增韧剂:如环氧官能化聚合物,通过化学键合提升界面结合力。
选择增韧剂的注意事项
相容性:需与PC和玻纤界面相容(必要时添加相容剂)。
性能平衡:增韧可能牺牲刚性、耐热性或尺寸稳定性(需优化配比)。
加工工艺:某些增韧剂(如弹性体)可能增加熔体黏度,影响注塑成型。
应用环境:如户外使用需考虑耐UV性(优先选择ACR或有机硅类)。
典型应用场景
电子电器外壳:MBS或核壳结构增韧,兼顾外观与抗跌落性。
汽车部件:有机硅或纳米粒子增韧,耐高温且抗冲击。
工具/器械:弹性体+纳米CaCO₃复合增韧,平衡强韧性。
通过合理选择增韧剂类型和添加量(通常5%~15%),可显著改善玻纤增强PC的韧性,同时尽可能保留其原有性能优势。
来源:小刘讲科学