导语：PC/ABS是当今性能最优异、应用最广泛的塑料合金之一，如何制作高韧性PC/ABS是一个受到广泛关注的问题。接下来我们将讨论高韧性PC/ABS配方设计的一些原则，主要考量因素有PC分子量，ABS及其橡胶含量，PC/ABS共混比例，反应型相容剂等。
首先我们讨论PC分子量对其自身及PC/ABS韧性的影响。
要制作高韧性的PC/ABS，特别是对低温冲击有要求时，应尽量选择分子量较高的PC原料。
选取四种不同分子量的PC： PC3.6（Mw=3.6万) PC3.2（Mw=3.2万） PC2.4（Mw=2.4万）PC2.0（Mw=2.0万）进行研究。我们都知道PC对厚度和缺口是较为敏感的，那么敏感的程度到底怎样呢？
图 1 PC分子量对缺口冲击强度的影响
由图1，PC样条的厚度由3.18mm增加到6.35mm时，各分子量PC的缺口冲击强度数值下降为原来的20%-25%左右。将样条缺口由标准缺口改为尖锐缺口（用薄刀峰在标准缺口底部切入）时，冲击强度数值呈现大幅下降，3.18mm样条各PC下降到不足原来10%;而6.35mm样条尖锐缺口的冲击数值下降到原来标准缺口的1/5左右，均表现出脆性。可见，PC对厚度、尤其是缺口有较强的敏感性，PC分子量较高时这种敏感性稍有减弱。
对于有低温韧性要求的材料来说，脆韧转变温度是一个重要参数，PC分子量对其脆韧转变温度有重要影响。由图2，在PC 分子量较高时，其脆韧转变温度随分子量下降而升高并不明显，如PC分子量由 3.6万下降到3.2万时，其转变温度由 -42℃只提升了2℃到-40℃。
而PC分子量下降到中等分子量以下（≤2.4万）时，其脆韧转变温度快速上升， 由PC2.4的-30℃上升20℃到PC2.0的-10℃。可见，要想制备低温韧性较好的PC，保持PC较高的分子量是很有必要的。回复“PC”查看更多
图 2 PC分子量对PC脆韧转变温度的影响
那么，不同分子量的PC对PC/ABS合金的冲击强度和低温韧性有什么样的影响呢？将各分子量PC与胶含量为16%的ABS以70/30的比例共混制得合金，其 3.18mm缺口冲击性能如图3。
由图可见，PC分子量越高，其对应PC/ABS的缺口冲击强度越高，发生脆韧转变的温度越低。PC分子量较低的时候，其对应PC/ABS冲击强度随温度降低而下降的速度很快。
如常温（25℃）时，PC3.6、PC3.2 和PC2.4对应的PC/ABS的缺口冲击强度分别为 800J/m、750J/m和600J/m,而在 -10℃时，其对应值分别为 750J/m、 600J/m和200J/m，PC2.4/ABS冲击下降明显。
因此，要制作高冲击强度的PC/ABS，特别是对低温冲击有要求时，一方面是尽量选择分子量较高的PC原料，另一方面是尽量减少PC/ABS加工过程中的降解，防止PC分子量下降。回复“PC”查看更多
在PC中引入ABS后，可降低PC对厚度和缺口的冲击敏感性。
选择四种不同胶含量的ABS：ABS16（16%Rubber），ABS38（38%Rubber），ABS45（45%Rubber）和ABS50（50%Rubber）进行评价。回复“ABS”查看更多
一般地， ABS冲击强度会随着胶含量的上升而提高，但到一定程度（45%）后提升不再明显，如图4，可以看到ABS对厚度的敏感性比PC弱得多，其1/4”冲击可达1/8”冲击的50%以上（PC只有20%-25%）。
图表4 ABS胶量对ABS冲击强度的影响
将以上不同胶量的ABS与PC3.2 （Mw=3.2w）共混后制成合金，其冲击性能随温度变化如图5.
图5.不同胶量ABS对PC/ABS在不同温度下冲击强度的影响
可以看出，在常温（25℃）时，不同胶量ABS的PC/ABS均表现出高的韧性，缺口冲击均在700-750J/m。随着温度降低，胶量较低的PC/ABS缺口冲击快速下降，如在-30℃时，PC/ABS16的缺口冲击下降到了220J/m，而PC/ABS38和PC/ABS45仍保持650J/m以上。需要注意的是，ABS50 在与PC共混时，会造成PC的严重降解，无法制得有意义的合金。
将ABS38与合适的SAN复配制得不同胶含量（0%-38%）的乳液法ABS，再分别与PC3.2共混制得合金，考察其胶含量对PC/ABS脆韧转变温度和冲击强度的影响，如图6和图7。由图6，ABS胶含量高于10%时，PC/ABS的脆韧转变温度随着胶含量的升高而逐渐降低；而ABS胶含量低于10%时，脆韧转变温度随胶量减少而迅猛提升。对于要求低温韧性的PC/ABS来说，保持ABS中胶含量在临界值以上是必要的。
图6.ABS胶含量对PC/ABS脆韧转变温度的影响
图7.ABS胶含量对PC/ABS缺口冲击强度的影响
图7表明ABS的胶含量存在临界值，使PC/ABS在不同条件下发生脆韧转变，且胶量达到一定量后，其缺口冲击强度不再随胶量增加而明显提升。对于3.18mm 样条来说，ABS胶含量达到5%即可使 PC/ABS表现出韧性，而对于6.35mm样条来说，胶含量要达到10% 以上才表现出韧性。
而且，6.35mm的样条在胶量为10% 时，近浇口和远浇口处的断裂表现也不同。近浇口端表现出韧性，并且断面周围有明显的应力发白现象，而远浇口端只表现出准韧性，且断面呈脆性断裂。这种现象主要与ABS在PC中的相态有关，包括橡胶相的大小、形状、分散等情况（后续会有讨论）。
可见，在PC中引入ABS后，可降低PC 对厚度和缺口的冲击敏感性。一般地，ABS胶量存在一个临界值，使对应 PC/ABS在常温时呈现脆韧转变，在此之上， PC/ABS缺口冲击不再随胶量增加而明显提升；还存在一个临界值，使PC/ABS的脆韧转变温度呈现突变，且超过此临界值时，脆韧转变温度随着胶含量提升而不断降低。ABS在PC中的相态也会对PC/ABS的韧性产生重要影响。
