PC/PP合金的制备、结构与性能

制备

原料组合与相容剂

由3种熔体流动速率的PC和2种熔体流动速率的PP组合、并在4种PC/PP质量比、由1种自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯共混物（PPM - g - GMA）和乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物（EMA）、马来酸酐接枝乙烯 - 辛烯共聚物（POE - g - MAH）、乙烯 - 丙烯酸丁酯 - 甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（EAY）3种工业品相容剂，分别在剪切流场和拉伸流场下，制备一系列的PC/PP合金材料。在剪切流场和拉伸流场下，由中等熔体流动速率的PC1300 - 10NP与低熔体流动速率的PPK8003组合为基体树脂、PC/PP质量比65/30、EMA和PPM - g - GMA制备的PC/PP合金材料综合性能较好，EMA最佳用量为5wt%，PPM - g - GMA最佳用量为7.3wt% 。

相容剂制备

采用熔融接枝法自制接枝型相容剂PPM - g - GMA，接枝率为1.51%。四种相容剂（EMA、POE - g - MAH、EAY、PPM - g - GMA）都可有效改善PC/PP合金材料的相容性，其最佳用量分别为：EMA5wt%、POE - g - MAH7.3wt%、EAY11.6wt%、PPM - g - GMA7.3wt% 。

加工设备与流场

啮合平行同向双螺杆挤出机（TSE）是剪切流场占主导的经典聚合物共混加工设备；偏心转子挤出机（ERE）是拉伸流场占主导的新型聚合物共混加工设备。当合金材料组成相同时，ERE制备的PC/PP合金材料力学性能总体上高于TSE制备的合金材料 。

结构

PC/PP合金材料的微观结构呈现皮芯结构。当PP含量≤30%时，合金材料的微观结构呈现PC为连续相、PP为分散相的海 - 岛相结构；当PP含量为45%时，其微观结构出现形成双连续相结构；当PP含量达到60%时，其微观结构呈现PP为连续相、PC为分散相的海 - 岛相结构。当合金材料组成相同时，与TSE相比，ERE制备的PC/PP合金材料微观结构的两相界面结合更紧密，形成了特有及稳定的海 - 岛 - 纤维两相三形态结构 。

性能

力学性能

• PC和PP熔体流动速率及含量影响：在同一流场下，当PC和PP的熔体流动速率相同时，随着PP含量的增加，PC/PP合金材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量均明显下降；PC与低熔体流动速率的PP制备的合金材料的悬臂梁缺口冲击强度先增大后下降 。
• 相容剂影响：PPM - g - GMA相容体系的PC/PP合金材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量显著高于另外三种相容体系。四种相容剂体系的PC/PP合金材料的悬臂梁缺口冲击强度都呈先增大后下降的趋势 。
• 加工流场影响：当合金材料组成相同时，ERE制备的PC/PP合金材料的力学性能总体上高于TSE制备的合金材料 。

热性能

在同一流场下，随着PP含量的增加，玻璃化转变温度$T_g$Tg?向低温方向偏移，熔融峰温度$T_m$Tm?向高温方向偏移，PP组分的结晶度逐渐增大。随着相容剂的加入，PC/PP合金材料的结晶度明显降低，PPM - g - GMA的基体树脂为PP和POE，其对合金材料结晶度影响与另外三种相容剂不一致 。

介电性能

在1MHz和10MHz的低频电场下，PC/PP合金材料的介电常数和介电损耗主要受PC/PP质量比、相容剂的种类和用量、PC熔体流动速率的影响；在2.5GHz的高频电场下，PC/PP合金材料的介电常数和介电损耗主要受PC/PP质量比、相容剂种类和用量的影响。POE - g - MAH和PPM - g - GMA相容体系的PC/PP合金材料的介电损耗显著低于EMA和EAY相容体系。剪切流场强度和拉伸流场强度对PC/PP合金材料的介电常数和介电损耗的影响不明显 。