La aleación de copolímero de PC (policarbonato)/ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) (PC/ABS) es un plástico de ingeniería con excelente rendimiento y bajo coste, ampliamente utilizado en la industria. El componente ABS de la aleación no solo mejora la fluidez de procesamiento de la aleación de PC/ABS, sino que también mejora su resistencia a bajas temperaturas. La aleación de PC/ABS tiene una microestructura compleja, y mejorarla puede mejorar significativamente sus propiedades mecánicas.

Las diferentes marcas de aleaciones mezcladas con resinas de PC y ABS presentan diferencias significativas en su rendimiento. Un alto contenido de caucho mejora la resistencia al impacto del sistema PC/ABS, pero altera significativamente la compatibilidad mutua entre las fases y reduce las propiedades de tracción de la aleación. Por lo tanto, la elección de ABS con un contenido de caucho adecuado no solo puede aumentar la resistencia al impacto de la mezcla, sino también aumentar sinérgicamente su resistencia a la flexión. Al utilizar ABS con un bajo contenido de caucho, la resistencia a la flexión de la aleación se mejora sinérgicamente. Además, el ABS con alto contenido de acrilonitrilo, bajo contenido de caucho y alto peso molecular puede mejorar la resistencia térmica de la aleación.

La compatibilidad y las propiedades mecánicas del sistema de mezcla de PC/ABS están directamente relacionadas con el contenido de cada componente. Cao Minqian et al. obtuvieron varias aleaciones de PC/ABS con diferentes características ajustando la proporción de mezcla de resina de PC y ABS. El rendimiento de la aleación de PC/ABS tiene una relación lineal con el contenido de ABS, que depende aproximadamente de la aditividad. Su rendimiento general se encuentra entre el del PC y el del ABS. La resistencia al impacto tiene efectos superaditivos (es decir, sinérgicos) y contraproducentes según la proporción.

La adición de benzotiazol, poliimida y otras sustancias a la aleación de PC/ABS puede mejorar la resistencia térmica y la estabilidad térmica de la aleación. Durante el procesamiento, la adición de modificadores de procesamiento, como copolímeros de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno, copolímeros MMA/St, copolímeros de olefina/acrilato, etc., puede mejorar la fluidez de la aleación de PC/ABS. Además, para mejorar la resistencia de las uniones de las aleaciones de PC/ABS moldeadas por inyección, se suelen añadir PMMA, SAN, SBR, elastómeros acrílicos, poliolefinas de baja densidad, etileno/acrilato/ácido acético, copolímeros de etileno (acetato) y PC/etileno como copolímeros de bloque o de injerto.

Los equipos de mezcla de PC y ABS pueden utilizarse con extrusoras de doble tornillo o de un solo tornillo con mezcladores estáticos. JongHanChun considera que el resultado de usar una extrusora de amasado continuo es mejor. En cuanto al método de mezcla, el efecto de la segunda etapa es bueno. Sin embargo, en la segunda etapa de mezcla, algunos materiales deben extruirse dos veces a altas temperaturas, lo que resulta en un alto consumo de energía, lo cual tiende a degradar el material y reduce el rendimiento de la aleación. El método de moldeo también influye significativamente en la morfología y la estructura de la aleación de PC/ABS. Por ejemplo, las muestras moldeadas por compresión pueden mantener mejor el estado de dispersión heterogéneo microscópico formado durante la mezcla de la aleación. A alta velocidad, el estado de dispersión cambia, logrando una descomposición uniforme excesiva. Por lo tanto, la resistencia al impacto de las dos muestras es bastante diferente, y las muestras moldeadas por compresión presentan una alta resistencia al impacto. El PC se degrada fácilmente en presencia de humedad (contenido de humedad superior al 0,03 %) y altas temperaturas (temperatura superior a 150 °C), por lo que debe secarse antes de mezclar o moldear, y se deben evitar los lubricantes a base de ácido esteárico para evitar que interfieran con el rendimiento del producto.

PC/ABS ofrece una excelente resistencia al impacto, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren durabilidad y dureza. Esta propiedad es particularmente ventajosa en la producción de piezas de automóviles y cajas electrónicas.

La mezcla hereda la resistencia al calor del PC, lo que le permite soportar temperaturas más altas sin deformarse. Esto lo hace ideal para aplicaciones expuestas a temperaturas elevadas, como componentes electrónicos.

El PC/ABS a menudo presenta propiedades ignífugas y cumple con los estándares de seguridad para diversas industrias. Esta característica es crucial en aplicaciones donde la resistencia al fuego es una prioridad, como en los dispositivos eléctricos.

El material mantiene bien su forma y dimensiones en diferentes condiciones ambientales, lo que contribuye a su confiabilidad en aplicaciones de precisión.

El PC/ABS se puede procesar fácilmente utilizando métodos comunes de fabricación de plástico, como el moldeo por inyección, lo que lo convierte en una opción versátil para la producción en masa.

Una de las principales desventajas del PC/ABS es su costo relativamente más alto en comparación con otros termoplásticos. Este factor de costo puede afectar su competitividad en ciertas aplicaciones.

Si bien el PC/ABS presenta una buena resistencia a muchos factores ambientales, puede que no sea la mejor opción para una exposición prolongada al aire libre, ya que puede ser susceptible a la degradación de los rayos UV con el tiempo.

Lograr un acabado superficial suave puede ser un desafío con PC/ABS, especialmente en aplicaciones donde la estética es crucial. Es posible que se requiera un posprocesamiento adicional para lograr la apariencia deseada.

Es posible que el PC/ABS no sea tan resistente a ciertos productos químicos como otros plásticos de ingeniería. Es esencial considerar el entorno químico al seleccionar este material para aplicaciones específicas.

Si bien el PC aporta resistencia al calor, la mezcla general puede no ser adecuada para aplicaciones de temperaturas extremadamente altas en comparación con materiales diseñados específicamente para tales condiciones. PC/ABS, con su combinación de propiedades de PC y ABS, ofrece un equilibrio de resistencia, resistencia al calor y procesabilidad. Comprender sus ventajas y desventajas es crucial para determinar si es el material adecuado para una aplicación particular. A pesar de sus inconvenientes, PC/ABS sigue siendo una opción popular en diversas industrias, lo que demuestra su versatilidad para satisfacer diversos requisitos de ingeniería.