这一篇我们讨论相容剂对PBT/GF性能的影响。其中分为玻纤表面改性和添加增韧型相容剂两个方面。
一般情况下，未经表面处理或者表面处理不当的玻纤与PBT表面粘结性是较差的，因此机械性能表现也较差。将玻纤进行适当的表面处理可以改善其与PBT的界面结合，提升共混物的机械性能，因此表面处理剂的选择也很重要。
将玻纤（长4mm，直径13μm）分别用极性的芳香烃（RH）和非极性的脂肪烃（LH）进行表面涂覆处理，然后分别与PBT（Mw=3.3万）共混，所得共混物机械性能如图1所示。
图 1 不同表面处理的玻纤对PBT/GF弯曲强度的影响
图 2 不同表面处理的玻纤对PBT/GF拉伸强度的影响
由图可以看出，不同玻纤含量的PBT/GF(RH)的弯曲强度和拉伸强度均比PBT/GF(LH)高，幅度在25%-50%之间。这是因为，经极性芳香烃涂覆的玻纤拥有了与PBT更为相近的极性，其与PBT之间的键合力更强，因此机械性能得以提升。
除了对玻纤表面进行处理以获得更强的结合力，在PBT/GF体系还经常添加一些增韧型相容剂以提高体系相容性和韧性，当然也要兼顾强度、流动等方面的平衡。市场上此类相容剂有佳易容®SOG-02、AX8900、PTW等，据一些研究*，由于PTW含有不饱和键，在加工时易出现高温黄化。
我们将目前市场上常用的佳易容®SOG-02（POE-g-GMA）与AX8900(E-MA-GMA)进行平行对比评价，以PBT（η=0.85）/GF（长4mm，直径13μm）(97/30)为基础，各添加3份相容剂，所得结果如表1。
表1.SOG-02与AX8900对PBT/GF体系的相容增韧作用
|
ASTM |
单位 |
SOG-02 |
AX8900 |
|
拉伸强度（50mm/min） |
MPa |
116 |
116 |
|
弯曲模量(3mm/min) |
MPa |
6430 |
6450 |
|
1/8”缺口冲击强度(23℃) |
J/m |
102 |
100 |
|
1/8”无缺口冲击强度(23℃) |
J/m |
910 |
880 |
|
热变形温度（0.45MPa） |
℃ |
205.1 |
203.5 |
|
熔融指数（265℃*2.16kg） |
g/10min |
22.8 |
18.8 |
可以看出，SOG-02与AX8900在PBT/GF中增韧效率相当，体系强度也相当，但SOG-02在耐热性和流动性方面更优，这对于提升结构复杂和薄壁制件的加工性能可能有所帮助。阿科玛似乎也注意到了AX8900流动性差的这一缺陷，因此其建议将AX8900与EMA 复配以提升其流动性，但也带来了新的问题，如流动性波动较大等。
以下是将上述SOG-02体系和AX8900体系分别在相同的温度和压力下注塑样条的情况。可以看到，SOG-02体系可以填充完满而AX8900体系出现了缺料情况。
因此，改善PBT/GF相容性，一方面是将玻纤进行合适的表面处理，提高玻纤与PBT基材间的键合力，以提高强度；另一方面可添加一些反应型增韧相容剂，以提高其相容性和韧性。对比两种反应型增韧相容剂在PBT/GF中的效果，发现相对于AX8900，SOG-02不仅流动性更好，其价格也相对较低，在市场上还是很有竞争力的。
注：以上部分数据来源于Seon Ho Jang等人的论文。
* 玻纤增强阻燃PBT的抗黄变性研究_陈秀宇
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