低分子量聚碳酸酯聚烯烃合金注射样品中相分离状态研究

2023年12月27日发(作者：彭泽益)

低分子量聚碳酸酯/聚烯烃合金注射样品中相分离状态研究

温变英于建

清华大学化工系高分子研究所，北京，100084

关键词：低分子量聚碳酸酯聚烯烃共混相分离

低分子量聚碳酸酯（L-PC）是近年来发展最快的聚碳酸酯品种，由于分子量的降低，一方面其流动性大大提高，另一方面其耐冲击韧性也大幅下降，故在保证其流动性的前提下提高其韧性就显得非常必要。而从材料自身的特点出发，以低廉、低熔点、高流动性的聚烯烃（PO）改性聚碳酸酯，既可降低共混物的熔体粘度，改善成型加工性能及耐应力开裂性，又可提高冲击强度和断裂伸长率，并能降低产品成本，故聚烯烃是满足对低分子量聚碳酸酯改性要求的较为合适的树脂。然而，由于聚碳酸酯/聚烯烃共混体系属于极不相容体系，随其中聚烯烃含量的增加，其相分离倾向也趋于严重[1]，故在一般情况下，其性能组合的优势很难发挥出来。本课题以不同熔体流动速率的聚烯烃（包括聚丙烯、聚乙烯和乙烯－辛烯共聚物）为改性剂，分别制备了低分子量聚碳酸酯/聚烯烃合金，并借助于光学显微镜、显微红外和溶剂萃取等分析手段对共混合金注射样品的相分离状态进行了研究。

研究结果表明，聚烯烃的熔体流动速率（MFI）以及聚烯烃与基体低分子量聚碳酸酯之间的粘度比是影响材料最终形态结构和性能的重要因素。当聚烯烃的MFI值较大的时候，作为分散相的聚烯烃在基体中易于实现较为均匀的分散，其分散相粒子的粒径较小；反之，当聚烯烃的MFI值较小时，其在基体中不易达到均匀分散，其分散相粒子的粒径较大。在本实验的研究范围（即聚烯烃含量为20～30wt%）之内，所有的L-PC/PO合金在其注射样品的横截面上都形成层状结构分布。所不同的是在所形成的层状结构中，MFI较大的PO倾向于将L-PC包覆而流向边层，而MFI较小的PO倾向于被包覆而使L-PC流向边层。

图1.1给出了L-PC/PE系列合金注射样品横截面的光学显微镜照片，其中左、中、右分别是L-PC/PE，L-PC/POE/PE和L-PC/POE-g-G2M5/PE的组合。从图1可以看出，三种共混物中都存在着分层现象，其中L-PC/PE的层状结构最为清晰，

从左到右其层间界面逐渐模糊，说明加强界面相互作用对改善共混物的相分离状况是有益的。

图1 L-PC/PE系列合金注射样品横截面的光学显微镜照片

L-PC/PE L-PC/POE/PE L-PC/POE-g-G2M5/PE

通过显微红外和溶剂萃取分析可知，图中颜色较深层的主要成分为L-PC，颜色较浅层的主要成分为PO。

Study on the phase separation state of L-PC/PO alloy

Wen BianYing Yu Jian

Institute of polymer science and engineering, Department of chemical engineering,

Tsinghua University, Beijing 100084

Abstract: The low molecular weight polycarbonate/polyolefin alloys were prepared by

use of general melting blend technique. The phase separations of the injection

specimens of the alloys were investigated by using optical microscope, AIM and