PBT共混改性研究最新进展

杨勇。张师军

(北京化工研究院，北京100013)

摘要：综述了最近几年国内外聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共混改性的研究进展，分类介绍PBT／聚烯烃、PBT／同系聚酯、PBT／液晶、PBT／弹性体、PBT／聚碳酸酯等不同共混体系，讨论了各体系中的相行为、相容性、热稳定性、力学性能等，并对该类共混物的发展趋势作了简要的分析。

关键词：聚对苯二甲酸丁二醇酯；共混；改性

中图分类号：TQ323．4 文献标识码iA 文章编号：1001—9456I 2004)O4—0039—08

Advance in the Research of Blending Poly(butylene terephthalate)

YANG Yong，ZHANG Shi—jun

(Beijing Institute of Chemical Industry，Beijing 100013，China)

Abstract：The advance in the research of blending poly(butylene terephthalate)at home and a—

broad is reviewed．Such poly(butylene terephthalate)blending as poly(butylene terephthalate)／polyolefin，poly(butylene terephthalate)／homologous polyester，poly(butylene terephthalate)／liquid crystalline polyester，poly(butylene terephthalate)／elastomer，poly(butylene terephthalate)／polycarbonate blending systems are introduced．The mechanical properties，thermal stability，miscibility and phase behavior of these blends are also discussed in detail．

Key words：poly(butylene terephthalate)；blending；modification

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，是对苯二甲酸与1，4-丁二醇的缩聚物，最早是由德国科学家P．Schlack于1942年研制而成，而后由美国首先在2O世纪70年代进行工业化生产和开发的一类较新的工程塑料。近年来，它在电子电器及各工业领域中需求量越来越大，其性能特点有：结晶速度快，可高速成型；耐候性、电性能、阻燃性能、耐化学药品性、摩擦磨耗特性优异，吸水性低、热变形温度高；机械性能优良，机械强度高、耐疲劳性和尺寸稳定性好，蠕变也较小，这些性能在高温条件下也极少变化。

由此可见，PBT的综合性能卓越，但也存在以下不足之处有待改善，例如缺口冲击强度低，玻璃化温度低(≈45℃)，高负荷下热变形温度低，高温下刚性差等，这些都使PBT在应用中受到限制。

对PBT进行改性是弥补其性能上的不足、实现高性能化、拓宽应用领域的有效途径。PBT树脂的改性与其它树脂一样，主要从两方面人手：1)采用化学改性方法，即通过共聚、接枝、嵌段、交联等化学手段赋予它更好的性能或新的功能；2)采用物理改性方法，即通过采用无机填料填充或增强，与其它树脂共混或加入各种助剂等方法来提高和改进性能。鉴于PBT与许多树脂均有良好的相容性，因此共混就成为PBT改性的主要措施之一。国内外的研究者在这方面进行了广泛的研究并取得了许多研究成果，一大批性能优良的PBT合金问世并得以应用。现就目前国内外有关PBT共混改性的研究近况进行综述总结，并在此基础上探讨PBT共混改性的发展方向。

1 PBT／聚烯烃合金

PBT与聚烯烃共混时可以提高其冲击强度，要达到理想效果也常加入橡胶弹性体，为了使橡胶弹性体共混时形成微粒状均一分散，相界面具有较好黏着性是非常必要的。因此，将PBT与聚烯烃共混时，使用合适的相容剂可以获得所需要的相形态，并改善力学性能。其中采用比较多的是反应性增容。功能性单体，如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、马来酸酐(MAH)、丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)等为此目的而被广泛应用于共混物的增容。近来，甲基丙烯酸缩水甘油脂(GMA)和聚烯烃的嵌段或接枝共聚物的应用较多，其环氧基与聚酯的端羧基和端羟基存在潜在反应性。

1．1 PBT／PP合金

对于PBT和PP，由于两者的溶解度参数(σPBT=10.7，σPP=8.03)和黏度相差较大，它们的共混物是典型的不互溶体系，两者共混时，通常容易出现相分离现象。Purnimma等[1]用反应性挤出，加入GMA原位增容剂，实现了PP和PBT共混物的增容。SEM 结果说明，共混体系存在两种相形态，并且随着共混物中增容剂用量的增加，PBT相畴尺寸减小，转向均匀分散。在较低的剪切速率下，相容的共混物表现出更高的黏度和更狭小的粒子尺寸分布。PP—g—GMA增容是通过在界面处形成了PP—g—PBT共聚物，产生很强的界面相互作用，减少了界面张力，提高了界面厚度。这些共聚物停留在界面，对于整个共混体系而言，起到了一个高效增容剂的作用。

Zhang等研究了主链型热致性液晶离聚体增容PBT／PP共混物的可混性和力学性能。其中末端带有磺基的液晶离聚体(LCI)，在体系中作为相容剂。结果表明，LCI的含量在很大程度上影响了PBT／PP共混物的可混性、结晶过程和力学性能。增加LCI的比例，PBT／PP共混物相容性提高。加入1 9／6LCI，共混物的极限拉伸强度和极限断裂伸长率提高。

Shieh的课题小组研究了PP—g—MA 和环氧树脂对PP／PBT共混物的反应性增容作用。用马来酸酐(MA)接枝PP和多官能度的环氧树脂组成的双增容剂被证明对于不溶混和不相容的PP／PBT共混体系是有效的增容剂。含有少量MA的PP—MA与PP是完全溶混的，使PP相准官能化，这样多官能的环氧有机会和PBT 以及PP-MA 同步反应，在界面形成PP—MA—CO—epoxy—co-PBT共聚物。这种适宜的共聚物可以沿着界面稳固，成为有效的增容剂。这种依赖于双增容剂用量的增容共混物表现出更高的黏度、更好的相畴和良好的力学性能。而在没有PP—MA存在下，环氧树脂对PP／PBT共混物没有增容效果。

高宁等 研究了GMA和苯乙烯(St)多单体熔融接枝聚丙烯(PP—g一(GMA—co-St))对PBT／PP共混物的形态结构和力学性能的影响。实验证明，熔融共混过程中，PP-g一(GMA—CO—St)的环氧基团可以与PBT的端羧基发生化学反应，就地生成PBT—g-PP共聚物，该共聚物可对PP／PBT合金起到良好的增容剂作用，使其共混物的相区尺寸显著减小，共混物的拉伸强度和冲击强度等力学性能同时得到明显改善，达到弹性体系或小分子增容所难以达到的力学性能效果。此外，TEM 的研究还在PBT／PP—g-(GMA-co-St)共混物中发现特殊的微相分离结构，可能是多组分单体熔融热接枝获得的PP一 (GMA—CO—St)具有较高的接枝率，且接枝链较长，使各个接枝链上可反应的环氧基团的间隔增大，与PBT反应后对邻位接枝链造成的屏蔽作用小，这样反应共混后所形成PBT-g—PP接枝共聚物可以是每根PP链上同时接有多个PBT侧链。由于热力学不相容性，从而使这些PBT支链与PP主链相分离，自己聚集成一个微区，因而导致形成了具有微相分离的特殊结构。

1．2 PBT／PE合金

Yangjinghui等研究了在毛细管中PBT／LLDPE和PBT／丙烯酸接枝改性LLDPE共混物的流变行为。在低剪切应力下，共混物的黏度和组份比例之间的关系符合Utrack方程；高剪切应力下则不再遵循该方程。在入口压降与共混物组份比例关系曲线上存在一个最大值，并且共混物层间滑动因素在Utrack方程中不仅和剪切应力相关，也与共混物组份问不同的弹性有联系。通过SEM 研究发现，在高剪切速率下，挤出物各个区域都有两种不同的形态，这是Utrack方程失效的原因。共混物黏度的减少则是由于在靠近毛细管壁处形成了低黏度的PBT层。

在PBT和PE共混加工过程中加入部分羟基化的EVA，EVA的相容作用使PBT在PE基体中分散良好，界面黏结性提高，共混物具有优异的隔甲苯性能。利用LLDPE一 AA对PBT／LLDPE共混物的增容作用，可以显著提高体系的冲击强度和断裂伸长率，而弯曲强度和拉伸强度基本保持不变。

2 PBT／PET合金

PBT和PET化学结构相似，两者相容性很好，其共混物的玻璃化转变温度T 只有一个。此共混物在某些共混比例下可分别得到对应于两相的两个熔点，因而也有观点认为这是一种特殊形态的共混物，其晶相是不相容的，而非晶相是相容的。然而PBT、PET两者共混时极易发生酯交换反应，初期生成嵌段共聚物，后期可生成无规共聚物，这样两种聚合物的特长在共混物中消失，聚合物的力学性能劣化、分子量降低。所以防止酯交换反应是PBT与PET共混的一个关键。

为了控制聚酯加工中出现的酯交换反应，曾经进行过许多实验，提出了一些有效的方法。如在加工过程中加入无机的亚磷酸三苯酯(TPP)或亚磷酸二苯酯(DPP)，PBT的特性黏度上升，分子量增加。也可以通过引入带有可与聚合物基体反应的表面官能团的无机填料来控制，它同时能够增加体系的刚性和冲击性能。如果无机填料中含有有机一无机成分，可以使填料在基体中获得良好的分散，这也是影响无机组分和有机组分问界面相容性的主要因素。各种无机粒子，例如硫酸钡(BaSO4)虽然带有大量的表面羟端基可以吸引PBT和／或PET，但是无机的本质使其浸湿有机组分的能力大大下降。因此对无机粒子的表面修饰非常必要。

Sang—Soo等 向PBT／PET共混体系中引入经钛酸酯偶联剂(TCA)修饰过的BaSO 填料。TCA可以改变BaSO 的表面性质，增强其与基体间的相容性。聚酯链的末端被认为是发生酯交换反应的主要区域，通过加入填料，BaSO 粒子表面的羟基与之反应，使酯交换反应得到抑制，形成通过BaSO 键合的嵌段共聚物。同时BaSO 提供了没有明显酯交换反应的晶核，促进了结晶，使体系获得更高的力学性能。

Baird等 j贝U通过加入热固型液晶高分子聚合物(TLCP)微纤实现对PBT／PET共混体系的增强，并比较与TLCP增强PP体系之间的差别。相比PBT／PP共混物，PBT／PET体系的熔点和加工温度更高，基体的模量和强度也更高，用相同的TLCP增强，PBT／PET复合材料力学性能更好，拉伸强度上升100 ，拉伸模量增加5O ，同时热性能更卓越。

黄永青等 对PBT／PET／PA6三元共混物中聚酯含量的变化与共混物性能之间的关系进行了研究。实验结果表明，共混物中PET含量的增加有利于提高该三元共混物的热性能和结晶性能。单纯的PET／PA6两相相容性较差，呈现较明显的相分离。加入PBT后，相容性明显改善，界面黏合力增强，使共混物缺口冲击断裂由脆性断裂变为韧性断裂，且随着PBT含量的增加共混物的冲击能力提高。

刘森林等用差示扫描量热法(DSC)考察了添加扩链剂双(2一唑啉基)苯(PBO)进行反应性共混后PET／PBT的结晶熔融行为。在PET／PBT中加入扩链剂在共混过程中，由于唑啉基是一个极其活泼的基团，它与PET、PBT的端羧基发生反应生成酯酰胺键，将两个具有羧基的PET或PBT分子连接起来，形成PET．PET，PBT—PBT或PET—PBT的嵌段共聚物，表现为体系的相对分子质量提高，短期内可提高体系的相对分子质量，并形成嵌段共聚物，特性黏数升高。随共混时间的延长，特性黏数逐渐下降，共混温度越高，下降得越快。共混温度和时间对共混体系结晶性能的影响极大，随共混温度的提高或时间的延长，酯交换反应和降解反应加剧，体系的结晶能力下降。扩链剂的添加量对共混物结晶性能也有一定的影响，但不如共混温度和时间的影响大。

3 PBT／LCP合金

Sahoo等人_1 的研究发现，当PBT／LcP共混物中LCP的质量含量少于20 ，有利于成核作用，超过这个含量，有利于晶体的增长，晶面间距基本保持不变。DTA／TGA和DMTA分析结果表明，随着共混物中LCP含量的增加，共混体系的稳定性上升。冲击实验中，LCP含量低的共混物断裂表现为在不同层面都存在深的裂纹，LCP含量高的共混物的断裂出现在玻璃纤维一基体界面处。PBT／LCP松弛过程的变化也与体系中组份的比例有关，LCP含量高将使弛豫谱图的松弛峰向低温区域转移。存储模量、损耗模量和刚性的变化作为组份比例的函数，反映出当共混物的组成比例为60：40(PBT／LCP)时，共混体系出现了相转变。

Xie，X．L等 利用DSC分析了LCP／PBT共混物的界面相互作用参数(χ12)。其中LCP为半挠曲的液晶共聚酯酰胺，含30mol 对氨基苯甲酸和70mol％PET。实验结果显示LCP／PBT共混物的为负值，共混物在熔融状态是完全相容的。当共混物中的LCP质量含量大于10％，χ12绝对值开始下降。流变和形态考察表明，LCP／PBT的黏度比大于1．0，然而共混物的熔体黏度小于纯PBT的。当LCP含量增加时，熔体黏度剧烈下降。黏度的下降使LCP／PBT共混物挤压成型过程中熔融和流动非常容易。LCP相在熔融时很容易沿着流动方向变形，由于共混组分间充分相容所以流动方向是任意的，这样，分散的LCP微纤在热塑性基体中就任意取向了。

Tiong等 讨论了LCP对PBT／ABS共混体系的原位增强作用。LCP用的是VectraA95，基体材料为PBT／ABS(60／40)。三元原位PBT／ABS／LCP共混物在纵向的拉伸强度随着LCP质量含量的增加明显增加。当LCP质量含量增至5 ，拉伸强度迅速下降，此后，横向的拉伸强度随着LCP含量的增加缓慢降低。共混物纵向的模量随LCP含量增加显著上升，而LCP插入到PBT／ABS共混物中对横向模量的影响很小。在LCP质量含量小于10 时，共 昆物的缺口冲击强度随LCP质量含量增加而下降；超过10 ，则缓慢上升。共混物的耐热性和稳定性也随着LCP含量的增加而上升。向PBT／ABS基体中添加马来酸酐共聚物和环氧树脂可以增加PBT／ABS和LCP之间的相容性。

当LCP为含有对羟基苯甲酸的PET时 ，在双螺杆挤出得到的PBT／LCP共混物中，LCP沿着挤出方向高度取向，取向主要是由于PBT快速结晶造成的。共混物中各组分的热性质相对于单独的纯组分改变很小，表明两者是部分相容的，只观察到一个单独的玻璃化转变温度，不存在酯交换反应。

4 PBT／弹性体合金

PBT对小裂纹或缺口的冲击强度高度敏感性是其作为工程热塑性塑料广泛应用于工业中的主要受限因素之一，PBT的增韧可以通过与合适的弹性体熔融共混实现。这样可以在熔融加工过程中获得所需要的相形态，使冲击能量通过增韧机制被吸收而不作用在纯PBT基体中，从而形成完善的相形态，提高了力学性能。对于材料的长期应用来说，共混体系的脆韧转变温度也是一个重要的研究对象。

4．1 PBT／ABS合金

丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(ABS)是一种具有优良的力学性能，耐热、耐磨，电性能、化学稳定性好，低温冲击性能优异的聚合物材料，广泛用于工程塑料的冲击改性。通过将ABS与PBT共混，充分利用了PBT的结晶性和ABS的非结晶性特征，能大幅度提高PBT室温冲击强度，降低其脆韧转变温度，同时可以使共混物保持良好的拉伸性能和热性能，使材料具有优良的成型性、尺寸稳定性和耐药品性。

Gerson等u 选用了两种不同等级的ABS材料A和B，考察了PBT／ABS(60／40)和PBT／ABS／MMA_GMA(55／40／5)共混体系缺口冲击强度随温度变化的趋势。ABS A和ABS B含有等量的橡胶，但是结构特征以及表面活性剂残余含量不同。ABS A基体共混物在没有添加反应性共聚物时，冲击强度很高(870J／m)，体系的脆韧转变温度大约为一10℃ 。添加MMA—GMA的PBT／ABS A共混物脆韧转变温度下降了40℃(约为一50℃)。但是，改性过的共混体系在室温下表现出较低的冲击强度(65OJ／m)，在脆韧转变温度处的冲击强度最大值也仅为800J／m。PBT／ABSB共混体系的冲击强度随温度的变化类似于PBT／ABS A共混体系，加入丙烯酸共聚物改性剂，体系冲击强度最大值为850J／m，脆韧转变温度从一10℃降到一25℃。室温下，PBT／ABS／MMA—GMA共混体系冲击强度的下降，其原因在于残留在乳液法制备的ABS聚合物中不同含量的表面活性剂中的酸催化引发了交联反应，形成凝胶造成的。相比ABS B聚合物只含有质量含量为0．9 表面活性剂残留成分，基于ABS A聚合物的PBT共混体系中含有质量含量为3．6 的残余组分，相应地其共混物室温冲击强度也下降得更多。

Hage等 着重研究了ABS用量对PBT／ABS共混物性能的影响。ABS对PBT的室温及低温冲击性能有显著改善效果。纯PBT材料缺口冲击强度仅为50J／m，加入ABS后共混物的冲击强度大幅度提高。当ABS用量超过30％后，共混物冲击强度提高至600J／m，材料表现为韧性断裂。随着ABS用量进一步增加，共混物的冲击强度增加不明显。ABS中橡胶相含量越高越有利于改善共混物的冲击强度。ABS加入也能显著改善PBT的低温冲击性能。纯PBT的玻璃化转变温度在60℃以上才具有较高的冲击强度，加入ABS后共混物的脆韧转变温度大幅度降低，在-20℃甚至更低温度下材料仍具有较高的冲击强度。ABS的用量超过30 后对共混物的脆韧转变温度只有轻微的影响。ABS中橡胶含量越高，共混物的脆韧转变温度下降幅度越大。

Paul等 用甲基丙烯酸甲酯(MMA)一甲基丙烯酸缩水甘油脂(GMA)一丙烯酸乙酯(EA)三聚物(MGE)作为PBT／ABS体系的增容剂，其中GMA提供反应增容的环氧官能团，少量的EA是为了防止开链。加入MGE使PBT／ABS共混物的室温冲击强度提高了100～ 200J／m，脆韧转变温度降低了20～40℃。研究表明，适量GMA(在增容剂中的含量小于5 )可显著改善共混物的相分散，使共混物的脆韧转变温度显著降低，但却伴随着室温冲击强度下降10％～ 15 。这可能是ABS中的残余酸催化了环氧官能团的交联反应，通过调整共混加工顺序可以消除这一影响。首先将PBT与MGE共混，使PBT与增容剂中环氧官能团的接枝反应先发生，从而使环氧优先用于生成对共混体系起增容作用的接枝共聚物，并抑制其交联反应的发生。然后再加入ABS挤出加工。

4．2 PBT／PU合金

聚氨酯(PU)物理性能、耐化学性、耐磨性优良，易加工，又具有与橡胶相似的弹性和韧性。PBT与聚氨酯或聚己内酯组成的合金有突出的耐冲击效果。另外，在PBT与聚氨酯共混体系中加入聚碳酸酯，对提高PBT的缺口冲击强度更为有利。

Palanivelu等 研究了TPU(热塑性PU)增韧PBT共混物。将橡胶化的TPU加入到PBT基体中，冲击强度随着TPU含量的增加而增大，当TPU质量含量为30 时，共混物体现出优异的冲击强度，其值比纯PBT高了近1O倍。随着TPU橡胶含量增加，热变形温度、拉伸和弯曲性能下降。当加入质量含量为50 的TPU，共混物的冲击强度达到最大。随着共混物中TPU 比例的增加，体系的熔体黏度线性下降，使共混物可以在比纯PBT温度更低的条件下进行加工。

从共混物冲击试样断裂表面的SEM 图片上清晰看到，TPU粒子以液滴状分散在PBT基体当中。当组分的熔体黏度不同时，共混物的形态决定于少组分黏度的高或低。如果少组分的黏度比多组分的黏度低，少组分将得到很好的分散。在断裂过程中，TPU分散相在PBT连续相中作为冲击能量吸收剂。共混物中的粒子尺寸在1～2 m。就热塑性材料增韧来说，对于高冲击强度，体系中存在两种竞争机制，即银纹和塑性形变。脆性聚合物如PS和PMMA倾向于银纹，更多的延性材料如聚酯一般是塑性屈服。在PBT／TPU体系中，塑性形变对所观察到的冲击强度起主要作用。

4．3 PBT／P0E合金

POE类热塑性弹性体是近年来使用茂金属催化剂开发出来的新型热塑性弹性体，是乙烯和辛烯的嵌段共聚物，其中辛烯单体的质量比例超过2O％，POE主链是饱和的，具有优异的耐老化和紫外线性能，且密度较低，相对分子质量分布非常窄，有一定的结晶度。其结构中结晶的PE存在于无定形共聚单体侧链中，结晶的PE链节作为物理交联点承受载荷，非晶态的乙烯和辛烯长链提供弹性，这种特殊的形态结构使得POE具有特殊的性能和广泛的用途，它既可用作橡胶，又可用作热塑性塑料，还可用作塑料的抗冲击改性剂。PBT是半结晶的热塑性树脂，经增韧改性后的PBT共混物可广泛用作许多金属件的替代品。

王新波等 叩将马来酸酐和POE进行接枝反应，反应后的POE与马来酸酐的共聚物POE-g-MAH和PBT有很好的相容性，随着POE-g-MAH加入量的增加，PBT的增韧效果有很大的提高。POE-g-MAH和PBT共混配比不同时，机械强度发生明显变化，变化幅度差异很大，当POE-g-MAH和PBT共混配比为30／70时，拉伸强度下降了2O 左右，弯曲强度下降了40 左右，而缺口冲击强度上升了7倍多。

魏刚和黄锐等口 研究了一种新型增韧剂(MPOE-g-MAH)对PBT树脂的增韧效果。通过与传统的纯POE-g-MAH增韧剂进行对比，考察了增韧剂的组成、用量对共混物力学性能的不同影响。传统的纯POE-g-MAH增韧剂在POE-g-MAH含量为15 左右时，共混体系的室温缺口冲击强度由18．8kJ／m2上升到50 kJ／m ，是纯PBT 树脂的5倍左右。而M-POE-g-MAH／PBT共混物中POE-g—MAH含量在10％左右时，共混体系的室温缺口冲击强度就发生明显的突变，即由转变前的20．5 kJ／m 上升到转变后的51．2 kJ／m 。虽然脆韧转变前后体系的冲击强度值比较接近，但与纯POE-g-MAH 弹性体增韧剂相比，新型增韧剂M—PoE-g—MAH ／PBT体系发生脆韧转变是在较低的POE-g-MAH 含量下发生的，需要的POE-g-MAH量减少了30 左右。这方面节约了价格较高的M—POE-g-MAH增韧剂，所得共混物产品的性价比较高；另一方面，由于减少了弹性体的用量而意味着共混物的拉伸屈服强度和刚性损失更小。

4．4 PBT／EPM 合金

]un和Park等考察了PBT和含有异氰酸酯官能团的乙烯一丙烯基弹性体(EPM)的共混体系。在自由基引发基作用下，含异氰酸酯的单体(HI)通过自由基引发剂的作用，以溶液接枝的方式插入到EPM 主链上。与PBT／EPM 共混体系相比，PBT／HI-g-EPM(EHI)共混物的分散相形态有很大不同，粒子尺寸变小，界面黏结作用也得到增强。共混体系的复数黏度、测出模量和冲击强度增加，证明通过EPM 和异氰酸酯单元之间的官能化作用，PBT和EPM 之间的相容性得到改善，根本原因是通过EHI的异氰酸酯基和PBT端羟基或端羧基之间化学作用在相界面处形成了原位接枝的PBT—EPM 共聚物。

董丽杰等 在同向双螺杆挤出机中通过熔融接枝反应制备了EPM-g-GMA，将其与PBT在转矩流变仪中熔融共混可以获得增韧的PBT工程塑料。随着EPM一 GMA接枝率的增加，共混物的缺口冲击强度明显提高，当EPM-g-GMA 的接枝率达47ml／100gEPM时，共混物的缺口冲击强度可达516kJ／m。，是纯PBT的31倍；共混物的粒径尺寸随着EPM-g-GMA接枝率的增加而相应减小，当EPM一 GMA的接枝率为47mi／100g EPM 时，47m[／100g EPM 的粒径尺寸可达0．5tLm。

4．5 PBT／其它弹性体合金

Gerson等 比较了PBT／SBS和PBT／HIPS共混物之间的缺口冲击行为。SBS对PBT有明显的增韧作用。随着SBS在共混物中含量增加，冲击强度上升，PBT／SBS(50／50)的冲击强度可以达到700J／m，而对于PBT／HIPS共混物，直到HIPS在共混体系中的质量含量达到50 9／6，其对PBT基体仍无任何增韧效果。相比SBS中质量含量66 9／6的丁二烯，HIPS质量含量仅含有9 丁二烯。橡胶含量较低也许是PBT／HIPS共混物表现出冲击值低的决定性因素。而对于PBT／HIPS／SBS三元共混体系，当三者含量比为50／10／40时，所表现出来的延性类似于PBT／SBS(50／50)，但是却可以避免像后者一样使弹性模量大量损失。向三元共混体系中加入s—GMA并没有出现脆韧转变温度向低温区域转移的现象，SEM 的结果也表明加入S-GMA对共混物的形态没有太大影响。

汪晓东等人考察了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)／“壳一核”型丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸甲酯一丙烯酸三元共聚物(BA—MMA—AA)共混物的熔融和结晶行为。当BA—MMA—Aad的含量较少时，BA—MMA—AA中羧基对PBT分子链的干扰导致了共混物中PBT的熔点和结晶度下降；随BA—MMA—AA含量的提高，其异相成核作用导致PBT的成核速率和结晶速率提高，从而提高了共混物中PBT的熔点和结晶度。分析共混物的等温结晶动力学参数，发现共混物的结晶速率常数K显著变小，最大结晶速率时间f 和半结晶时间t ／：均变短，表明加入BA—MMA—AA使PBT的成核速率和结晶速率得到提高。

5 PBT／PC合金

聚碳酸酯(PC)性能优异，尤其是冲击强度高，耐蠕变性好，玻璃化温度高(≈150℃)，可在120～130℃范围内连续使用，并且有良好的电绝缘性和尺寸稳定性。但是PC的熔体黏度大，流动性差，耐溶剂性差。PC为非晶聚合物，PBT为结晶聚合物，因此它们的组合是典型的非晶／结晶聚合物共混体系。将PBT、PC进行共混改性，可以克服PBT耐热性差、耐冲击性低、缺口冲击强度不高的缺点，同时弥补了PC耐化学药品性、成型加工性和耐磨性的不足。

PBT和PC的共混物熔融行为复杂，均聚物之间存在着酯交换反应，也可能出现液一液相分离和PBT结晶。Arthur等[2 采用时间分辨光散射技术对50：50的PBT／PC共混物进行研究，共混物表现出低临界共溶温度类型相行为，其亚稳态均相极限温度为198℃。因此，一旦PBT／PC共混物冷却至以下，共混物开始相混合并形成均相混合物。然而，相溶解并不是一个快速过程，存在着溶解动力学和PBT结晶之间的竞争。在 (～220℃)以下，PBT开始结晶，结晶速度是非常快的。尽管，由于PC相的存在，使PBT结晶速度有所减慢，但在大部分PBT／PC共混物中，PBT富相中的结晶熔融比较快。使材料倾向于形成PBT结晶占主导地位的结构。这将抑制重要的相溶解过程并限制在熔融共混中形成双相形态。

PBT结晶的趋势在经过广泛的酯交换反应后大大减少，直至共混物形成一个无定形的均匀混合物。包括均聚物和各种AB型共聚物。在PBT／PC共混物热循环过程中，PBT结晶行为被抑制。PBT在纯组份中形成良好有序的层状堆积，表现出可重复的熔融和再结晶行为。而在50／50的PBT-PC共混物中酯交换反应使PBT片晶结构遭到破坏。如果向共混体中加入25PPM 的钛催化剂，酯交换度大约为20 ，虽然交换程度不高，共混体系中仍存在严重的典型PBT球晶形态的破坏。共混物形成一个双连续的PC相和PBT富相形态。PBT片晶任意取向，没有任何形成球晶的迹象。同时PBT层渗透到PC相中，将催化剂用量加到50PPM，两相形态被一个明显的连续半结晶相取代。

插入少量的离子基团(一般少于10mol )为改性聚合物提供了一个有效途径来有选择性地提高聚合物的性能，Nicholson等 研究了磺化PBT与PC形成的共混物。通过磺化处理的PBT所形成的离聚体SPBT，相对于PBT，力学性能基本保持不变，但随着磺化程度的增加，共混物中PBT的结晶度下降。对于没有磺化的PBT／PC共混物，在热循环中熔融温度明显地下降(△Tm=11．5K)。而对于其它的PBT／PC共混物体系(△Tm=2K)则没有出现明显的酯交换反应。通过考察玻璃化转变温度，发现磺化度在7．9～11．1mol%之间，共混两组分的相容性最好。但是在熔融和骤冷过程中会出现相分离的现象。

Lyu，Min-Youngc。 考察了PC／PBT／冲击改性剂(IM)共混物体系。采用的IM 分别为丁二烯基冲击改性剂和丁基一丙烯酸基冲击改性剂。体系的拉伸强度、弯曲强度、热变形温度都随着共混物中PC含量的增加而增加。当PC质量含量增至5O％ 以上，冲击强度显著提高。随着PC含量增加，流动性下降。共混物冲击强度因加入不同IM 而不同，在T>0 oC，添加丁基一丙烯酸基冲击改性剂的共混物冲击强度比添加丁二烯基冲击改性剂的要高一点；在T<0℃，丁二烯基的则比丙烯酸基的高得多。

Wang K等 利用AFM、SEM 和热分析表征玻纤增韧PBT／Pc／E—GMA弹性体的微结构和断裂行为。结果显示，玻纤被致密的PBT层包围。在基体中，E—GMA粒子尺寸在0．5mm～lmm之间，包裹于PBT相中。PC和PBT形成互连的相结构，其中PBT相畴厚度约为lmm，而PC相畴厚度小于0．5mm。在共混过程中，将PBT／GF与E—GMA先进行混合，E—GMA中的环氧基倾向于开环聚合，而不是与PBT分子链上的羧基和羟基反应，使得在E—GMA相中形成轻微的交联结构。这样再与PC进行共混时，E_GMA部分将停留在PBT相中。另一方面，PBT和PC之间的酯交换反应导致PBT链规整性下降，使结晶速率降低，并形成不完善晶体。

采用小角中子散射研究半结晶磺化PBT和无定形PC聚合物共混物。根据德拜一比歇公式和两相光长度模型分析数据，Kalhoro等[2 认为共混物不同组份间比例、温度以及磺化度是影响该体系可混容性的主要因素。其中7．9mol％磺化50／50的PBT／PC共混物在各个温度下的可混性是最好的，也是透明性最好的一组。

Pwsetskii、J urkowski和Koval_3。。研究了PBT／PC共混体系的冲击强度对温度和组分含量的依赖关系。他们发现界面相互作用和组分的分子流动性对共混物的冲击强度影响非常大。强烈的界面相互作用和受到抑制的链段流动所形成的准均一相结构，使共混物在一100℃～TgPBT间的温度范围内缺乏耐冲击性，其冲击断裂的机理类似于纯PC。在TgPBT和TgPC之间，共混物则表现出较高的耐冲击断裂性。在特定的组分比例和温度下，它们会成为耐冲击材料。通过存在的高弹态使能量在PC无定形相中更加充分分散的理论可以解释这个事实。从冲击强度的观点看，此时，PBT无定形相转变为高弹态，对于PC共混物来说相当于在PC当中添加了低Tg的冲击强度改性剂。

6 结束语

对PBT共混改性可以大大改善它的缺口冲击强度，提供其综合性能。随着我国工业的迅速发展，PBT的应用领域得到不断扩展，对PBT的需求量也将日益增加，对其性能的要求也日益提高，有必要进一步深入研究PBT的共混改性，以满足市场的需要。今后的发展趋势应当注意以下几个方面：

1)进一步研究PBT共混物的断裂机理，提高PBT低温缺口冲击强度。

2)通过改善加工工艺，寻找合适的稳定剂，增加PBT共混物在熔融共混时的热稳定性。

3)拓展反应性增容的应用，实现在微观上对PBT合金形态的控制，进而获得宏观上的良好性能。

4)开发出高性能或具有特种性能的PBT共混物。

塑胶原料供应商宝瑞塑胶原料有限公司专业提供相关塑料物性等介绍，塑料方案等。解决厂商遇到的一切问题。提供塑胶原料。了解更多请登录www.poryplas.com。或找邓先生15920253233