Physical properties of ABS/SMA/nylon-6 ternary blends: effect of blending sequence

Effects of blending sequences and molecular structures of the compatibilizers on the morphology and properties of PLLA/ABS blends

The effects of molecular structures of the compatibilizers and blending sequences on the morphology and properties of the immiscible poly(l-lactide)/acrylonitrile-butadiene-styrene (PLLA/ABS) blend are investigated herein. The comb-like polymers (RC), which are constituted by a poly(methyl methacrylate) (PMMA) backbone and side chains and a few epoxy groups distributed randomly along the backbone, are found to be better compatibilizers for improving the morphology and mechanical properties of the PLLA/ABS blend, compared to linear polymers (RL) constituted by a PMMA backbone and epoxy groups along the backbone. In addition, the blending sequence, which dictates the extent of grafting reaction between carboxyl end groups of PLLA and epoxy groups in the RL and RC compatibilizers, is found to influence the diffusion and location of the in situ formed RL-g-PLLA and RC-g-PLLA polymers in the blend system. By blending RL or RC polymers with ABS phase firstly, the epoxy groups are diluted by ABS phase; thus, during the second step, blending with PLLA phase, lightly grafted polymers are formed. This method is found to be the best sequence to compatibilize the PLLA/ABS system. When the PLLA phase is mixed with the compatibilizers firstly, the highly grafted polymers are prone to be trapped in the PLLA phase, because the PMMA segments are shielded by the densely grafted PLLA segments from interacting efficiently with the ABS phase, and thus the morphology and mechanical properties of the blend deteriorate accordingly.

The morphology and properties of compatibilized PLLA/ABS blends can be optimized by using appropriate compatibilizers and blending sequences.

E, Carvalho AJF. Compatibilização de blendas de poliamida 6/ABS usando os copolímeros acrílicos reativos MMA-GMA e MMA-MA. Parte 2: Comportamento termomecânico e morfológico das blendas

Blendas poliméricas de poliamida 6 (PA6) com acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) foram preparadas em extrusora de rosca dupla, utilizando-se os copolímeros metacrilato de metila - metacrilato de glicidila (MMA-GMA) e metacrilato de metila-anidrido maléico (MMA-MA) como agentes de compatibilização. O ABS, por si só, não foi capaz de tenacificar a PA6, apresentando uma morfologia de fases com grandes e pequenos aglomerados na matriz PA6. A introdução do copolímero MMA-GMA, como compatibilizante do sistema, não melhorou significativamente as propriedades de impacto da blenda PA6/ABS. As fotomicrografias obtidas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) indicaram uma morfologia com duas populações distintas de ABS: aglomerados e pequenas partículas dispersas, resultando em uma distribuição não-uniforme de domínios de ABS. A blenda compatibilizada com MMA-MA foi supertenaz (> 800 J/m) na temperatura ambiente e em baixas temperaturas (~ -10 °C), com baixas concentrações de compatibilizante e baixos teores de MA no copolímero. As blendas PA6/ABS compatibilizadas com MMA-MA apresentaram uma morfologia de partículas bem dispersas e adequadamente distribuídas na matriz, evidenciando a presença efetiva do copolímero como agente de compatibilização reativo deste sistema.

E, Carvalho AJF. Compatibilização de blendas de poliamida 6/ABS usando os copolímeros acrílicos reativos MMA-GMA e MMA-MA. Parte 1: Comportamento reológico e propriedades mecânicas das blendas

A poliamida 6 (PA6) é um polímero semicristalino de grande aplicação na engenharia e que apresenta instabilidade no processamento e baixa resistência ao impacto sob entalhe. A incorporação do ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno) como modificador de impacto da PA6, pode melhorar estas propriedades. Entretanto, como esta mistura é imiscível e incompatível, torna-se necessária a incorporação de um terceiro componente que promova a interação destas duas fases imiscíveis. Este estudo analisa a influência dos copolímeros MMA-GMA (metacrilato de metila-metacrilato de glicidila) e MMA-MA (metacrilato de metila-anidrido maléico) como compatibilizantes de blendas PA6/ABS. Estes copolímeros apresentam miscibilidade com a fase SAN do ABS, devido à presença do PMMA, e têm também os grupos funcionais éster e anidrido capazes de reagir com os grupos terminais, presentes na PA6. As blendas PA6/ABS/MMA-MA apresentaram excelente desempenho sob impacto, permanecendo dúcteis em temperaturas subambiente e super-tenazes na temperatura ambiente.