6.SMA树脂在塑料合金中的应用
本院SMA树脂是一种高分子量的苯乙烯-马来酸酐无规共聚物，主要特点是良好的耐热性、尺寸稳定性和加工流动性；另外，因马来酸酐基团的极性和反应性，与玻纤、大多数工程塑料有良好的相容性。
6.1作为增容剂的应用
6.1.1 在玻纤增强ABS、AS应用
由于ABS、AS与玻纤的结合力较差，因此与玻纤直接混合制备的增强ABS、AS力学性能较低。借助SMA树脂与玻纤的良好结合力，又因SMA树脂与ABS、AS树脂之间有良好的相容性，因此玻纤增强ABS、AS中加入SMA树脂可提高此类复合材料的力学性能（特别是冲击强度和拉伸强度），用量一般为5-8phr。下面是我们试验的结果。
表5 SMA树脂在玻纤增强ABS中的应用
| |
SMA |
| |
0 |
5phr |
| 拉伸强度 MPa |
88 |
92 |
| 弯曲强度 MPa |
117 |
130 |
| 弯曲模量 MPa |
5500 |
5590 |
| Izod冲击强度 J/m |
63 |
96 |
| HDT (1.82MPa) oC |
97 |
99 |
| 玻纤含量% |
21 |
22 |
表6 SMA树脂在玻纤增强AS中的应用
| |
SMA |
| |
0 |
8phr |
0 |
8phr |
| 拉伸强度 MPa |
124 |
131 |
135 |
149 |
| 弯曲强度 MPa |
159 |
164 |
171 |
185 |
| 弯曲模量 MPa |
7688 |
7312 |
9616 |
9141 |
冲击强度
Izod J/m
Charpy kJ/m2
缺口
无缺口 |
39
5.4
16.9 |
52
7.2
20.0 |
44
5.0
11.7 |
56
7.2
19.8 |
| HDT(1.82MPa) oC |
103 |
103 |
103 |
105 |
| 玻纤含量 % |
21.3 |
20.5 |
30.9 |
30.1 |
6.1.2作为尼龙-6合金的增容剂
SMA树脂中的马来酸酐基团可以和尼龙-6（PA6）分子中的端基-伯胺基发生反应生成类似于PA6-g-SMA的物质，再利用SMA树脂与其它工程树脂或冲击改性剂的相容性，SMA树脂即可作尼龙-6与其它工程塑料的合金或增韧尼龙-6的增容剂。下面举一个增韧尼龙-6例子。
表7 SMA树脂作增韧尼龙-6的增容剂
| |
SMA |
| |
0 |
3phr |
| 组成 PA6/ACR |
80/20 |
77/20 |
拉伸强度 MPa（断裂）
MPa（屈服） |
30
48 |
38.7
52.8 |
| 伸长率 % |
91 |
56 |
| 弯曲强度 MPa |
68 |
62 |
| 弯曲模量 MPa |
1788 |
1654 |
| Izod冲击强度 J/m |
72 |
225 |
可见PA6直接加弹性体并不能提高其冲击强度，而再加入少量SMA树脂作增容剂即可大幅提高其冲击强度。
6.2作为耐热改性树脂用
本院SMA树脂的HDT（1.82MPa）在110-120oC之间，Vicat温度（5kg）在120-130oC之间，因此有较好的耐热性，可作为PVC、ABS、AS、PS、HIPS等树脂及其合金的耐热改性材料。下面举一些例子说明。
表8 SMA树脂用于提高PVC、ABS的耐热性
| 性质 |
单位 |
PVC |
PVC/SMA |
ABS |
ABS/SMA |
ABS/SMA/Rubber |
| 组成 |
|
|
20/50 |
|
50/50 |
35/50/15 |
| 拉伸强度 |
MPa |
39.2 |
33.9 |
39 |
40 |
42 |
| 弯曲强度 |
MPa |
84 |
46 |
63 |
72 |
74 |
| 弯曲模量 |
MPa |
3000 |
3339 |
2000 |
2661 |
2220 |
| Izod冲击强度 |
J/m |
30 |
14 |
320 |
50 |
110 |
| HDT |
oC |
|
|
87 |
97 |
98 |
| Vicat温度 |
oC |
84 |
109 |
102 |
|
112 |
可见50/50ABS/SMA合金的耐热性已达到60/40ABS/PC合金的水平（HTD=92oC），改变SMA树脂的含量ABS/SMA合金的耐热温度可比纯ABS高5-20oC。
同样使用SMA树脂耐热改性的ABS（即ABS/SMA合金）与PC共混制备PC/ABS合金比不加SMA树脂同时PC含量相同的PC/ABS合金耐热温度要高，这一点从下面的对比例可以看出：
表9 SMA树脂在PC/ABS合金的作用
| |
未加SMA |
使用SMA |
组成 PC
ABS
SMA
Rubber |
70
30
0
0 |
70
10
15
5 |
| 拉伸强度 MPa |
54 |
58.7 |
| 伸长率 % |
80 |
130 |
| 弯曲强度 MPa |
88 |
98 |
| 弯曲模量 MPa |
2300 |
2397 |
| Izod冲击强度 J/m |
677 |
718 |
| HDT (1.82MPa) oC |
115 |
122 |
SMA树脂还可直接与PC树脂共混制备PC/SMA合金，该合金的特点是有比相同PC含量的PC/ABS合金更高的耐热性，并且合金的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、加工流动性随SMA树脂含量增加而提高，但冲击强度随SMA树脂含量增加而降低，加入橡胶或弹性体可提高合金的冲击强度；选择耐老化橡胶或弹性体可制备耐老化的PC/SMA合金。
总之，SMA树脂作为耐热改性树脂的用量取决于用户最终用途对材料耐热性的要求和SMA树脂与所改性树脂（如PVC、ABS、AS、PS、HIPS等）的相容性，一般用量大于20%时才对所改性树脂的HDT和Vicat温度提高比较明显。至于加入较多SMA树脂使合金冲击强度下降较大的问题可通过同时加入少量橡胶或弹性体得到改善。 |
