導語：PC/ABS是當今性能最優異、應用最廣泛的塑料合金之一，如何制作高韌性PC/ABS是一個受到廣泛關注的問題。接下來我們將討論高韌性PC/ABS配方設計的一些原則，主要考量因素有PC分子量，ABS及其橡膠含量，PC/ABS共混比例，反應型相容劑等。
首先我們討論PC分子量對其自身及PC/ABS韌性的影響。
要制作高韌性的PC/ABS，特別是對低溫沖擊有要求時，應盡量選擇分子量較高的PC原料。
選取四種不同分子量的PC： PC3.6（Mw=3.6萬) PC3.2（Mw=3.2萬） PC2.4（Mw=2.4萬）PC2.0（Mw=2.0萬）進行研究。我們都知道PC對厚度和缺口是較為敏感的，那么敏感的程度到底怎樣呢？
圖 1 PC分子量對缺口沖擊強度的影響
由圖1，PC樣條的厚度由3.18mm增加到6.35mm時，各分子量PC的缺口沖擊強度數值下降為原來的20%-25%左右。將樣條缺口由標準缺口改為尖銳缺口（用薄刀峰在標準缺口底部切入）時，沖擊強度數值呈現大幅下降，3.18mm樣條各PC下降到不足原來10%;而6.35mm樣條尖銳缺口的沖擊數值下降到原來標準缺口的1/5左右，均表現出脆性。可見，PC對厚度、尤其是缺口有較強的敏感性，PC分子量較高時這種敏感性稍有減弱。
對于有低溫韌性要求的材料來說，脆韌轉變溫度是一個重要參數，PC分子量對其脆韌轉變溫度有重要影響。由圖2，在PC 分子量較高時，其脆韌轉變溫度隨分子量下降而升高并不明顯，如PC分子量由 3.6萬下降到3.2萬時，其轉變溫度由 -42℃只提升了2℃到-40℃。
而PC分子量下降到中等分子量以下（≤2.4萬）時，其脆韌轉變溫度快速上升， 由PC2.4的-30℃上升20℃到PC2.0的-10℃。可見，要想制備低溫韌性較好的PC，保持PC較高的分子量是很有必要的。回復“PC”查看更多
圖 2 PC分子量對PC脆韌轉變溫度的影響
那么，不同分子量的PC對PC/ABS合金的沖擊強度和低溫韌性有什么樣的影響呢？將各分子量PC與膠含量為16%的ABS以70/30的比例共混制得合金，其 3.18mm缺口沖擊性能如圖3。
由圖可見，PC分子量越高，其對應PC/ABS的缺口沖擊強度越高，發生脆韌轉變的溫度越低。PC分子量較低的時候，其對應PC/ABS沖擊強度隨溫度降低而下降的速度很快。
如常溫（25℃）時，PC3.6、PC3.2 和PC2.4對應的PC/ABS的缺口沖擊強度分別為 800J/m、750J/m和600J/m,而在 -10℃時，其對應值分別為 750J/m、 600J/m和200J/m，PC2.4/ABS沖擊下降明顯。
因此，要制作高沖擊強度的PC/ABS，特別是對低溫沖擊有要求時，一方面是盡量選擇分子量較高的PC原料，另一方面是盡量減少PC/ABS加工過程中的降解，防止PC分子量下降。回復“PC”查看更多
在PC中引入ABS后，可降低PC對厚度和缺口的沖擊敏感性。
選擇四種不同膠含量的ABS：ABS16（16%Rubber），ABS38（38%Rubber），ABS45（45%Rubber）和ABS50（50%Rubber）進行評價。回復“ABS”查看更多
一般地， ABS沖擊強度會隨著膠含量的上升而提高，但到一定程度（45%）后提升不再明顯，如圖4，可以看到ABS對厚度的敏感性比PC弱得多，其1/4”沖擊可達1/8”沖擊的50%以上（PC只有20%-25%）。
圖表4 ABS膠量對ABS沖擊強度的影響
將以上不同膠量的ABS與PC3.2 （Mw=3.2w）共混后制成合金，其沖擊性能隨溫度變化如圖5.
圖5.不同膠量ABS對PC/ABS在不同溫度下沖擊強度的影響
可以看出，在常溫（25℃）時，不同膠量ABS的PC/ABS均表現出高的韌性，缺口沖擊均在700-750J/m。隨著溫度降低，膠量較低的PC/ABS缺口沖擊快速下降，如在-30℃時，PC/ABS16的缺口沖擊下降到了220J/m，而PC/ABS38和PC/ABS45仍保持650J/m以上。需要注意的是，ABS50 在與PC共混時，會造成PC的嚴重降解，無法制得有意義的合金。
將ABS38與合適的SAN復配制得不同膠含量（0%-38%）的乳液法ABS，再分別與PC3.2共混制得合金，考察其膠含量對PC/ABS脆韌轉變溫度和沖擊強度的影響，如圖6和圖7。由圖6，ABS膠含量高于10%時，PC/ABS的脆韌轉變溫度隨著膠含量的升高而逐漸降低；而ABS膠含量低于10%時，脆韌轉變溫度隨膠量減少而迅猛提升。對于要求低溫韌性的PC/ABS來說，保持ABS中膠含量在臨界值以上是必要的。
圖6.ABS膠含量對PC/ABS脆韌轉變溫度的影響
圖7.ABS膠含量對PC/ABS缺口沖擊強度的影響
圖7表明ABS的膠含量存在臨界值，使PC/ABS在不同條件下發生脆韌轉變，且膠量達到一定量后，其缺口沖擊強度不再隨膠量增加而明顯提升。對于3.18mm 樣條來說，ABS膠含量達到5%即可使 PC/ABS表現出韌性，而對于6.35mm樣條來說，膠含量要達到10% 以上才表現出韌性。
而且，6.35mm的樣條在膠量為10% 時，近澆口和遠澆口處的斷裂表現也不同。近澆口端表現出韌性，并且斷面周圍有明顯的應力發白現象，而遠澆口端只表現出準韌性，且斷面呈脆性斷裂。這種現象主要與ABS在PC中的相態有關，包括橡膠相的大小、形狀、分散等情況（后續會有討論）。
可見，在PC中引入ABS后，可降低PC 對厚度和缺口的沖擊敏感性。一般地，ABS膠量存在一個臨界值，使對應 PC/ABS在常溫時呈現脆韌轉變，在此之上， PC/ABS缺口沖擊不再隨膠量增加而明顯提升；還存在一個臨界值，使PC/ABS的脆韌轉變溫度呈現突變，且超過此臨界值時，脆韌轉變溫度隨著膠含量提升而不斷降低。ABS在PC中的相態也會對PC/ABS的韌性產生重要影響。
