彈性體增軔聚碳酸酯之研究

Abstract

本研究對於聚碳酸酯 (polycarbonate , 以下簡稱PC加入20% , 50% , 10% 彈性體 ( Elastomer)以及加入10%,20%,30,50%,70%組成比的離子聚體 (Ionmer) 之研究. 彈性 體分別為SBS-X(Styrene-Butadiene-Styrene-Maleic Anhidride),SBS-G(Styrene-e- thylene Butylene-styrene),SBS-GX(Styrene-Ethylene Propylene;where X=未商品 化之意) 與EXL-3330(Coreshell型; Butylacrylatd+PMMA) . 且Ionomer 分兩種為EX 562和EX900. 藉加入不同組成比的不同彈性體與Ionomer 來探討耐衝擊強度, 屈伏應 力, 熱處理及形態學. 聚碳酸酯具有高的耐擊強度, 但是會受到溫度、厚度，凹槽半徑 (Notchradius)及熱 處理 (Annealing)而變成脆性斷裂 (Brittle failure) . 在溫度方面: PC受到溫度的影響很大. Izod耐衝擊測試時在室溫下PC呈現韌性撕裂 ( Ductile tearing). 不過0℃ 下PC則變為脆性斷裂. 換句話說, PC在5℃與0℃溫度範 圍內同時具有韌性撕裂 (Ductile tearing)及脆性斷裂 (Brittle failure)的現象發 生. 此時的溫度稱之為韌性- 脆性轉移溫度 (Ductile-Brittle Transition Temper- ature, 以下簡稱DBTT). 當耐衝擊測試時的溫度高於DBTT則呈現韌性撕裂, 低於DBTT 則呈現脆性斷裂. PC加入彈性體後可以降低其DBTT. 譬如說加入5%SBS-X 其DBTT降低為-10℃, 10%時其 DBTT為-25℃ .加入10%EXL-3330時可降低為-40℃ 以下. 但加入IONOMER 後使PC皆為 呈現脆性斷裂. 在厚度方面: 1/8 時的PC在室溫下的Izod耐衝擊測試為韌性撕裂現象, 而當厚增為1/ 4 時, 則變成脆性斷裂. 為了克服此現象, 1/4 時PC加入彈性體後可以改進此缺點. 在凹槽半徑方面: 2.5mil及5mil凹槽半徑的PC在室溫下呈現脆性斷裂, 而10mil 及20 mil 的凹槽半徑為韌性撕裂. 2.5mil及mil 凹槽半徑的PC加入彈性體後可大大改善其 耐衝擊強度. 熱處理效應: PC在低於其Ig作熱處理 (Annealing)時, 導致屈伏強度 (Yieldstreng- th) 的增加及耐衝擊強度的降低. 彈性體的加入可改善耐衝擊強度而屈伏強度變小. 本研究加入彈性體 (Elastomers) 改善PC的性質: 彈性體的加入可降低PC的DBTT, 改 善厚度效應, 改善對凹槽半徑的敏感度以及並改善熱處理效應.