摘 要：文章介紹了聚酰胺（PA）與ABS合金在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及其在汽車工業(yè)、電子電器和家用電器等行業(yè)的應(yīng)用，總結(jié)了不同類型增容劑對PA/ABS合金綜合性能的影響及其作用機(jī)理，收集了近年P(guān)A/ABS合金方面的科研成果及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：PA/ABS合金；增韌改性；增容劑

聚酰胺（PA）是分子主鏈上含有重復(fù)的酰胺基團(tuán)-NHCO-的聚合物，具有較高的拉伸強(qiáng)度，優(yōu)越的耐磨、耐腐蝕及熱穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于電子電器、石油化工、汽車等行業(yè)。ABS是一種非結(jié)晶性、弱極性的樹脂，而PA是一種結(jié)晶性、強(qiáng)極性的樹脂，兩者本身只具備部分的相容性，因此，在共混過程中引入增容劑改善兩組分的相容性一直是PA/ABS熱點與難點[1]。

1 PA/ABS合金的概述

1.1 PA/ABS合金的發(fā)展?fàn)顩r

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得單一品種塑料的性能已很難滿足工業(yè)應(yīng)用，而金屬材料存在密度高，生產(chǎn)消耗嚴(yán)重，甚至生銹等缺陷，采用高分子合金可以有效的解決以上問題。PA/ABS共混制得的合金具有耐熱性、耐腐蝕性好和韌性等優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于汽車零部件等領(lǐng)域。自PA/ABS合金成功研制以來，國內(nèi)外的研究者做了深入研究并將其產(chǎn)業(yè)化[2]。

1.2 PA/ABS合金的應(yīng)用

PA/ABS合金具有PA、ABS的優(yōu)良性能，且價格相對便宜，因此該合金取代部分金屬材料被用于很多領(lǐng)域。根據(jù)不同的工藝制備的PA/ABS合金性能相差較大，Bayer公司研制的PA/ABS合金具有較好的耐磨性被用于車輪和車軸；荷蘭DSM生產(chǎn)的PA/ABS合金具有較強(qiáng)的抗紫外線用于園藝設(shè)備零件等；英國Pan研制的PA/ABS合金吸水性低、收縮率小被廣泛用于路燈等戶外機(jī)械外裝部件。

1.3 PA/ABS增韌改性的機(jī)理研究

對任何純聚合物而言，都會隨著溫度升高或形變速率減小而發(fā)生脆-韌轉(zhuǎn)變，近年對增韌改進(jìn)的機(jī)理多集中在多重銀紋、剪切屈服及空洞化發(fā)生的次序上及能量耗散形式之間的關(guān)系、各自在耗散總能量中的比例等方面。Jang等認(rèn)為銀紋化和剪切屈服是兩個相互競爭的機(jī)制，當(dāng)銀紋引發(fā)應(yīng)力小于剪切屈服應(yīng)力時，斷裂方式以銀紋為主，呈脆性；反之剪切屈服為主呈韌性；當(dāng)銀紋引發(fā)應(yīng)力等于剪切屈服時，發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變。但是目前仍然沒有明確的PA/ABS的增韌改性機(jī)理，一般認(rèn)為是多種機(jī)理同時作用的結(jié)果。

2 PA/ABS合金的增韌改性研究進(jìn)展

2.1 反應(yīng)性增容改進(jìn)

反應(yīng)性增容是改進(jìn)高分子合金的相容性、增加界面結(jié)合力的有效途徑。根據(jù)反應(yīng)物官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征，反應(yīng)性聚合物大致有以下幾種類型：馬來酸酐型、羧酸及其衍生物型、胺基型、羥基型、環(huán)氧雜環(huán)型及離聚物型等。這些反應(yīng)性聚合物與PA的端氨基和（或）端羧基熔融共混時，在界面發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵，從而提高了共混物的相容性并提高了共混物的其他綜合性能。

2.1.1 酸酐型增容劑

反應(yīng)型增容劑中引入的酸酐反應(yīng)基團(tuán)主要是指馬來酸酐。馬來酸酐與其他單體或聚合物通過共聚獲得馬來酸酐型及其衍生物增容劑，其具有反應(yīng)活性大、制備簡單、易于接枝等優(yōu)點而被廣泛用于共混改性。Carrot使用馬來酸酐接枝ABS（ABS-g-MAH）增容PA/ABS共混物，試驗研究結(jié)果表明ABS-g-MAH含量的增加，分子間的作用力增大，提高了共混物的熱變溫度，合金產(chǎn)物的沖擊強(qiáng)度提高，拉伸強(qiáng)度降低。蔡緒福[3]等研究了用少量苯乙烯-馬來酸酐（SMA）作增容劑對PA/ABS共混體系相容性的影響，分別得到了以ABS為連續(xù)相和以PA6為連續(xù)相的共混體系最佳配比。其中，前者以80：20：6，后者以10：90：6制備的PA6/ABS/SMA共混體系可獲得最佳性能。

2.1.2 環(huán)氧型增容劑

目前研究較多的環(huán)氧型增容劑是甲基丙烯酸縮水甘油酯及其衍生物，其具有毒性小、沸點高、揮發(fā)性小等特點。通過增容劑中的環(huán)氧基與PA的端基反應(yīng)生成接枝物，改善PA與ABS兩相界面的相容性。

Kudva等研究了甲基丙烯酸縮水甘油酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物對PA/ABS合金的增容作用，試驗結(jié)果表明該增容劑促進(jìn)ABS形成了大方塊與小分散顆粒兩種聚集態(tài)，可能是甲基丙烯酸縮水甘油酯基團(tuán)能與PA的端氨基和端羧基發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果導(dǎo)致共混體系脆韌轉(zhuǎn)變溫度升高，沖擊強(qiáng)度變差。

Guralp Ozkoc等以甲基丙烯酸乙酯接枝GMA增容劑含量為5%，結(jié)果表明處理后的分散相尺寸減小且PA6的結(jié)晶度逐漸降低。

2.1.3 其它類型增容劑

Majumdar等通過聚甲基丙烯酸甲酯與甲胺反應(yīng)制備酰亞胺化丙烯酸增容PA/ABS共混體系，在PA/ABS（45/45）中加入10%酰亞胺丙烯酸，獲得了缺口沖擊強(qiáng)度為979J/m的超韌PA/ABS合金，且拉伸彈性模量變化不大。任俊芳等[4]采用反應(yīng)擠出接枝改進(jìn)技術(shù)，制備新型的含有 唑啉官能團(tuán)的增容劑ABSm，并研究了PA6/ABS/ABSm共混物的力學(xué)性能。試驗結(jié)果表明適量的ABSm明顯的提高了PA6/ABS的相容性，使ABS均勻的分散于PA6中，加入ABSm后共混物從脆性斷裂轉(zhuǎn)變成韌性斷裂；此外，適量的ABSm增容劑可以提高PA6/ABS共混物的缺口沖擊強(qiáng)度，在ABSm含量為4%時共混物的沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大。

2.2 其他改進(jìn)方法

研究發(fā)現(xiàn)在共混體系中加入與PA和ABS兩相在熱力學(xué)或分子鏈上相容的嵌段共聚物、接枝共聚物降低界面張力，對共混物的增容具有很大作用。此外還可以引入類似于吡啶、叔胺等能夠產(chǎn)生相互作用離子的基團(tuán)，與PA的端羧基形成離子鍵，從而改善高分子共混體系的相容性進(jìn)而提高力學(xué)性能。聚合物共混改性是高分子材料工程中最重要的領(lǐng)域之一，是開發(fā)具有優(yōu)良性能新型材料的重要途徑。

3 結(jié)束語

隨著我國汽車工業(yè)、電子電器和家用電器等行業(yè)的發(fā)展，對PA/ABS合金的要求越來越高，因此研究PA/ABS合金的增韌改性不僅具有重要的理論意義，而且具有一定的實用價值；在研究PA/ABS合金增容劑的同時開展PA/ABS合金的加工工藝等應(yīng)用開發(fā)，以滿足行業(yè)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王國全.聚合物共混改性原理與應(yīng)用[M].中國輕工業(yè)出版社，2007.

[2]Grutke S. Polymer and ABS： two unlike brothers unite [automotive materials][J]. Kunststoffe International. 2006，96（3）：108-110.

[3]蔡緒福，陳力，魯成祥. PA6/ABS/SMA共混體系的結(jié)構(gòu)與性能[J].四川大學(xué)學(xué)報（工程科學(xué)版），2005，37（6）：81-85.

[4]任俊芳，王金清，王宏剛，等.ABS 唑啉化對PA6/ABS共混物的增容作用研究[J].塑料工業(yè)，2009，37（6）：21-24.

作者簡介：李細(xì)珍，女，碩士研究生，主要從事高分子合金的研究及應(yīng)用。