پلاستیک اصلاحشده PC+ABS یک ماده کامپوزیتی با کارایی بالا است که از طریق ترکیب، آلیاژسازی و اصلاح عاملسازی بهدست میآید که عمدتاً از پلی کربنات (PC) و اکریلونیتریل-بوتادین-کوپلیمر استایرن (ABS) تشکیل شده است. فرآیند آماده سازی آن نیازمند تعادل ظریف بین سازگاری مولکولی، کنترل ساختار فاز و بهینه سازی عملکرد پردازش برای دستیابی به ترکیبی از مقاومت حرارتی و استحکام بالای PC و چقرمگی و پردازش پذیری ABS است. روشهای مختلف آمادهسازی مستقیماً بر ریزساختار، خواص مکانیکی و مناسب بودن کاربرد مواد تأثیر میگذارند، بنابراین اهمیت راهنمای قابل توجهی در تولید صنعتی و تحقیق و توسعه دارند.
مسیرهای اصلی آماده سازی را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: ترکیب فیزیکی و آلیاژ واکنشی. ترکیب فیزیکی شامل پراکندگی یکنواخت رزین های PC و ABS از طریق اختلاط مذاب در یک نسبت از پیش تعیین شده است. این فرآیند نسبتاً ساده و برای تولید مداوم-در مقیاس بزرگ مناسب است. کلید این روش در درمان سازگاری و کنترل پراکندگی نهفته است: اگرچه PC و ABS تا حدی سازگار هستند، ترکیب مستقیم به راحتی منجر به ساختارهای جداسازی فاز می شود و در نتیجه نوساناتی در عملکرد ضربه ایجاد می شود. بنابراین، سازگارکنندهها (مانند کوپلیمر استایرن-اکریلونیتریل-گلیسیدیل متاکریلات) یا فرآیندهای قبل از واکنش اغلب برای اصلاح سطح مشترک بین دو فاز قبل از اختلاط معرفی میشوند، در نتیجه چسبندگی سطحی را بهبود میبخشند و باعث ایجاد یک ماده ریز و پایدار در هنگام پراکندگی فاز میشوند. سفتی
آلیاژ واکنشی گروههای واکنشی را در طول فرآیند اختلاط معرفی میکند و باعث میشود PC و ABS در حالت مذاب تحت واکنشهای پیوندی یا پیوند متقابل{0} قرار گیرند و یک شبکه کوپلیمری با پیوند شیمیایی تشکیل دهند. این روش می تواند به طور قابل توجهی سازگاری دو فاز را بهبود بخشد، ریزساختار یکنواخت تر را به دست آورد و در نتیجه پایداری حرارتی و خواص مکانیکی را بهبود بخشد. به عنوان مثال، آغازگرهای پراکسید را می توان برای تقویت واکنش بین پیوندهای دوگانه بوتادین در ABS و گروه های انتهایی PC استفاده کرد، یا مونومرهای عاملی حاوی گروه های اپوکسی و کربوکسیل را می توان به سیستم اضافه کرد تا در دمای پردازش در واکنش شرکت کنند و یک ساختار شبکه متقابل یا نیمه نافذ- تشکیل دهند. مزیت این روش این است که می تواند وضعیت فاز آلیاژی را دقیقاً کنترل کند، اما پنجره فرآیند باریکتر است و الزامات برای کنترل دما، نرخ برش و نسبت افزودنی بیشتر است.
علاوه بر ترکیب اولیه و آلیاژسازی، اصلاح عملکردی نیز گام مهمی در تهیه PC+ABS است. برای نیازهای بازدارنده شعله، میتوان سیستمهای بازدارنده شعله بر پایه-برمبنای برم، فسفر-یا هالوژن{4}}را معرفی کرد و میتوان از سینرژیستها برای بهینهسازی راندمان بازدارنده شعله و پایداری حرارتی استفاده کرد. برای تقویت مورد نیاز، الیاف شیشه، الیاف کربن یا پرکننده های معدنی را می توان برای بهبود صلبیت، دمای اعوجاج حرارتی و ثبات ابعادی اضافه کرد. با این حال، عوامل جفت کننده برای بهبود پیوند سطحی و جلوگیری از تجمع فیبر که منجر به تخریب عملکرد می شود، مورد نیاز است. اصلاح مقاومت در برابر آب و هوا شامل افزودن تثبیت کننده های نور آمین مانع، جاذب های UV و سایر مواد افزودنی برای کاهش سرعت پیری مواد در شرایط نور و مرطوب است.
از نظر فناوری پردازش، PC+ABS معمولاً با استفاده از یک اکسترودر دوپیچ-مذاب{1}}ترکیب میشود. ترکیب پیچ باید پراکندگی و برش را متعادل کند تا توزیع یکنواخت مواد را تضمین کند و از گرمای بیش از حد موضعی و تخریب جلوگیری کند. ترتیب تغذیه، دمای مذاب (به طور کلی در 230-260 درجه کنترل می شود)، سرعت پیچ و زمان ماند همگی باید بر اساس فرمول تنظیم شوند تا پراکندگی و کنترل تاریخچه حرارتی متعادل شود. پس از دانه بندی، خشک کردن قبل از استفاده در قالب گیری تزریقی، اکستروژن و سایر فرآیندهای قالب گیری ثانویه برای جلوگیری از هیدرولیز یا نقص حباب ناشی از رطوبت لازم است.
به طور کلی، آماده سازی PC+ABS یک کار سیستماتیک است که علم مواد، مهندسی واکنش و فناوری پردازش را ترکیب می کند. اختلاط فیزیکی به دلیل صرفه جویی و مقیاس پذیری شناخته شده است، در حالی که آلیاژ واکنشی مزایایی از نظر سقف عملکرد و یکنواختی ساختاری دارد. با ترکیب اصلاحات عملکردی با کنترل ماشینکاری دقیق، گریدهای متفاوتی مانند مواد-مقاوم در برابر حرارت، بالا-استحکام، شعله-بازدارنده، تقویتشده، یا مقاوم در برابر آب و هوا{6}}را میتوان برای پاسخگویی به الزامات سختگیرانه خودرو، محصولات الکترونیکی، محصولات صنعتی جامع{7 برای تجهیزات پزشکی و عملکرد بالا، سفارشی کرد.