1. Effect of Blend Compositions on Processing and Mechanical Properties of Polycarbonate / Acrylonitrile-Styrene-Acrylate Blends by
Sirisak Laopetcharat
Advisor : Assoc. Prof. Dr. Sarawut Rimdusit
Co-advisor : Dr. Ruksapong Kunanuruksapong
Polymer Engineering Laboratory
Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering
Chulalongkorn University
Bangkok 10330, Thailand
Good afternoon ladies and gentlemen. My name is Sirisak Laopetcharat. I come from polymer engineering laboratory, Chulalongkorn University.
The topic that I would like to present today is “Effect of Blend Compositions on Processing and Mechanical Properties of Polycarbonate / Acrylonitrile-Styrene-Acrylate Blends”
The research advisor is Associate Professor Doctor Sarawut Rimdusit and co-advisor is Doctor Ruksapong Kunanuruksapong.
First of all, let me introduce you about materials used in this study; Polycarbonate and Acrylonitrile-Styrene-Acrylate. 1

2. Polycarbonate (PC)
Carbonate Group
Polycarbonate or PC is important class of thermoplastic engineering polymer.
PC contains carbonate groups (-O-CO-O-) in the main chain.
The most widely used PC is base on bisphenol A.
Polycarbonate or PC is engineering thermoplastic and can be synthesized by a condensation polymerization //resulting in a carbon that bonded to three oxygen.
Leading to carbonate group //that shown in this structure.
The most common polymerization process is base on bisphenol A. 2
Ref.: L. A. Utracki, “Commercial Polymer Blends,” Chapman & Hall, London, (1998) p.85.

3. Properties of Polycarbonate
High impact resistance
Izod, notched impact strength = J m-1
High heat resistance
Maximum working temperature = 130oC
High transparency
Light transmittance, initial 85 % and after 3 yr 82 %
Dimensional stability
Tensile modulus = 2.3 GPa
Flexural modulus = 2.3 GPa
Poor processability
Notch sensitivity
Nowadays, Polycarbonate is commonly used as a high performance amorphous engineering thermoplastic due to its (ดิสทิงทฺ) distinct properties, including high impact resistance; the value of Izod impact strength is 600(sixty hundred) to 850(eight hundred and fifty) J/m (จูล per meter)
high heat resistance/ which available used in the maximum working temperature about 130 oC(one hundred thirty degree Celsius),
high (แทรน-ซะ-แพ-เริน-ซี) transparency like the mirror, in addition to dimensional stability.
Of the above properties,// Applications of polycarbonate /are almost always those which take advantage of high impact strength /and its exceptional clarity resulted //in applications such as compact discs, safety windows, transparent roofing sheet or machine guards.
However //polycarbonate is known to exhibit poor processability and notch sensitivity.
So, /this research aims to improve processability /and notch sensitivity of Polycarbonate /by blending with elastomeric polymer //that is Acrylonitrile styrene acrylate copolymer
Ref.: C. A. Harper in, “Handbook of Plastics, Elastomers, and Composites,” McGraw-Hill,New York (2002)29-30.
J. E. Mark, “Polymer Data Handbook,” Oxford University Press, Inc., 1999. 3

4. Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA)
(butyl acrylate)
ASA is a two-phase thermoplastic material combining styrene-acrylonitrile copolymer (SAN) and acrylic rubber. 
Acrylonitrile styrene acrylate copolymers or ASA /are composed of three types of monomers;/ which are acrylonitrile , styrene, and acrylate. The structures of monomer are following on this picture.
ASA is a two-phase thermoplastic polymer/ combining styrene-acrylonitrile copolymer (ออล' โซ) also known as SAN and acrylic rubber. 4
Ref.: N. Niessner, “Polystyrenes and Styrenic Copolymers,” 2nd ed., John Wiley & Sons, Wiltshire (2003).

5. Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA)
SAN matrix
Graft shell of SAN
Rubber core based
on alkyl acrylate
Structure is typically core-shell structure with a cross-linking polyacrylate (usually poly(butyl acrylate)) core and a grafted SAN copolymer shell.
Structure of ASA is typically core-shell structure //which include crosslinking -polyacrylate core and grafted-SAN copolymer shell.
The structure is following on this picture. 5
Ref.: N. Niessner, “Polystyrenes and Styrenic Copolymers,” 2nd ed., John Wiley & Sons, Wiltshire (2003).

6. Acrylonitrile Styrene Acrylate (ASA)
Rubber
Structure is typically core-shell structure with a cross-linking polyacrylate (usually poly(butyl acrylate)) core and a grafted SAN copolymer shell.
Grafted-SAN copolymers were grafted on polyacrylate-core. 6
Ref.: N. Niessner, “Polystyrenes and Styrenic Copolymers,” 2nd ed., John Wiley & Sons, Wiltshire (2003).

7. Properties of ASA Excellent weatherability High toughness
Total color difference E* = 0.8
(after exposure time 2 yr, south facing Florida)
High toughness
Good impact resistance
Izod, notched impact strength = J m-1
Low notch sensitivity
Good processability
The advantage of ASA combines the strength and rigidity of the SAN copolymer //with the toughness and weather resistant of the polyacrylate.
The most important properties of ASA /are excellent weatherability and high toughness.
In addition,/ other properties are good impact resistance, low notch sensitivity, and good processability.
Ref.: J.K. Fink, “Handbook of Engineering and Specialty Thermoplastics,” Vol. 1, Polyolefins and Styrenics, Wiley-Scrivener, New York (2010).
L.K. Massey, “The Effects of UV Light and Weather on Plastics and Elastomers”, p.48 (2007) 7

8. Applications of ASA Automotive Sector
Recreational Equipment Components
Garden Equipment
Household Sector
Building Sector
Marine Parts
Outdoor Structural Parts
ASA is one of the elastomeric polymer /used for housings, covers and other applications /which require excellent weatherability combined with high impact resistance //such as automotive sector, garden equipment, marine parts and so on 8
Ref.:

9. Objectives 1. To study composition ratios between PC and ASA.
To investigate effect of blend compositions on dynamic mechanical and impact properties.
3. To evaluate effects of processing temperature on impact properties of PC/ASA blends.
From the important properties of high impact resistance of PC/ASA blend,/ the ratio of component between PC and ASA effected to this properties.
Then //the main objectives of this research are,
First, to study the composition ratios between PC and ASA,
Second, to investigate the effect of blend compositions on dynamic mechanical and impact properties,
and Last, to evaluate effects of processing temperature on impact properties of PC/ASA blends. 9

10. Experimental Method ASA PC Processing temperature 210oC - 240oC
Twin screw extruder
This slide shows the experimental method,// (Click)
Firstly //the (คอม-เมอ-เชิล-ไลซ์) commercialized PC and ASA copolymer /were used to prepare PC/ASA blends at various the mass ratios by using a twin-screw extruder.
Subsequently(ซับ-ซี-เควินทฺ-รี้), (Click) rectangular specimen bars /were injection molded from these (เพล-ลิท)pellets. Which all samples were study the dynamic mechanical properties by Universal Testing Machine// and the notched Izod impact strength by impact tester according to ASTM standard.
Sample
Injection Molder 10
Ref.: M. S. Kang, and C. K. Kim. “PC/ASA blends having enhanced interfacial and mechanical properties”, Korea-Australia Rheol J (2006) 1-8.

11. Results and Discussion
Now, //we will go to results and discussion section. 11

12. Dynamic Mechanical Properties

13. Storage Modulus of PC/ASA Blends at
Various Compositions
Heating rate: 2C/min, Test amplitude: 30µm, Test frequency 1Hz.
Storage modulus at room temperature was found to symmetrically increase with an increasing PC content.
2.9
1.3
The dynamic mechanical properties of PC/ASA blends // were examined as a function of temperature. The storage modulus (E′) of PC/ASA blends at various PC content //are shown in this figure.
As seen, (Click) the storage modulus at room temperature of the obtained blends //were systematically increase from 1.3 GPa to 2.9 GPa with an addition of PC content in the blends. An increasing in storage modulus with increasing PC content because //PC was (อิน-เฮีย-เริน-ทรี้) inherently more rigid than ASA.
Moreover // the blends showed two step decreases in the modulus values // corresponded to the positions of glass transition temperature /or Tg of the PC and ASA phases.
(Click) From this figure, the positions of Tgs of both PC and ASA phases in the blends // were (สไลทฺ-รี้) slightly shifted (ทรู-เวริด) towards each other with increasing PC content.
This observation suggested /the partially miscible nature of these polymer blends.
This observation suggested the partially miscible nature of these polymer blends. 13

14. Loss Tangent of PC/ASA Blends at
Various Compositions
Heating rate: 2C/min, Test amplitude: 30µm, Test frequency 1Hz.
Two clearly separated peak were observed when ASA content in the blends is greater than 20 wt%.
The loss factor or tan (เดลต้า)δ of PC/ASA blends at various compositions are shown in this figure.
The peak of tan(เดลต้า)δ is shown Tg of the PC/ASA blends system.
The Tg’s from the peak of tan(เดลต้า)δ of the neat ASA and the neat PC/ were found to be (one hundred and eighteen degree Celsius) 118°C and (one hundred and fifty seven degree Celsius) 157°C, respectively.
For the PC/ASA blends,//(Click) two clearly separated peak of the ASA-rich phase and the PC-rich phase //were observed when ASA content in the blends is greater than (twelve wt %)20 wt%.// This may be due to the miscibility of SAN phase with PC at low concentration of SAN.
(In addition, the positions of Tgs of both PC and ASA phases in the blends were slightly shifted towards each other with increasing PC content.
This observation suggested the partially miscible nature of these polymer blends.)
May be due to the miscibility of SAN phase with PC at low concentration of SAN. 14

15. Impact Properties

16. Notched Izod Impact Strength of PC/ASA Blends
Sample
Notched Izod Impact Strength (J/m)
ASA
384
PC/ASA5
546
PC/ASA4
615
PC/ASA3
684
PC/ASA2
745
PC/ASA1
771 PC
835
The effect of PC content on the toughness of the two blending systems //was investigated based on the impact energy measured from the Izod impact tests. //This slide shows the effect of PC content on notched izod impact strength of PC/ASA blends.
The greater PC component bring to the higher notched Izod impact strength of the PC/ASA blends //which the values shown in this table.// It was found that the notched Izod impact strength of PC/ASA /increased steadily with an increasing PC content //which obeys the rule of mixture.
(The impact strength of the blends increased from 384 J/m of pure ASA to the value 835 J/m of pure PC due to the fact that notched Izod impact strength of pure PC is higher than pure ASA. ) 16

17. Effects of Processing Temperature on Impact Properties

18. Effect of Processing Temperature on Impact Properties of PC/ASA Blends
The notched Izod impact was observed to show a maximum value with an increasing processing temperature.
May be due to phase separation in a LCST type of the PC/ASA blends at high temperature.
The impact behavior as a function of processing temperature of PC/ASA blends //was studied and (อิ-ลัส-สะ-เทรท-เต็ต) illustrated in this Figure.// The notched Izod impact was observed to show a maximum value with an increasing processing temperature.// This may be due to phase separation in a lower critical solution temperature //or LCST type of the PC/ASA blends at high temperature. It was suggested /that the processing temperature had a significant effect on the impact strength.
(The rather low impact strength at low processing temperature in our study was likely due to poor flow ability of the blend.) 18

19. Conclusions
Storage modulus at room temperature and notched Izod impact strength of the PC/ASA blends were found to increase steadily with the PC mass fraction.
Tgs of PC/ASA blends exhibited two step changes and were
found to shift towards each other with increasing amount of PC
suggested the partially miscible nature of the blends.
Processing temperature showed substantial effect on impact property of the blends. The optimal processing temperature tended to increase with the PC mass fraction.
From these of results,
Firstly, storage modulus at room temperature and notched Izod impact strength of the PC/ASA blends //were found to increase steadily with increasing mass fraction of PC in the blends.
Secondly, Tgs of PC/ASA blends //exhibited two step changes and were found to shift (ทรู-เวริด) towards each other with increasing (อะ-เมานทฺ') amount of PC //suggested the partially miscible nature of the blends.
Lastly, processing temperature /showed substantial effect on impact property of the blends//, in addition, the optimal processing temperature tended to increase with the PC mass fraction. 19

20. Acknowledgements
This research is financially supported by Innovation and Technology Department, PTT Phenol Co., Ltd., and partly supported by the Higher Education Research Promotion and National Research University Project of Thailand, Office of the Higher Education Commission (AM1076A).
Finally, we would like to thank the financial supported from PTT Phenol Company Limited, Thailand and the Higher Education Research Promotion and National Research University Project of Thailand 20

21. Thank you for your attention

23. Compare Properties of PC/ASA-997 Blends with Commercial Products
Company
Grade
Density
(g/cm3)
Ours blend
(density)
Izod impact
(J/m)
(izod impact)
MVR
(cm3/10min)
MFR
(g/10min)
(MVR)
(MFR)
LuranS  
KR 2863 C
1.16
70/30
(1.16)
700
684  18 - 20
23.1
KR 2861/1 C
1.15
600 14
Sabic
Geloy XTPM307
640
684 16
 23.1
Geloy XTPM309E
675 17
Geloy XTPM309
685 13
Geloy FXW751SK
300
8.3
Geloy HRA170D
750 29 30
Geloy HRA222F
1.17
80/20
(1.17)
385
745
19.4
Geloy XTPMFR15
1.19
90/10
(1.18)
771 15
17.5
Polykemi 
Scanblend FS7
1.13
50/50
(1.13)
450
546 26
28.9
Scanblend FS7 uv4
460
Slide นี้จะเป็นการเปรียบเทียบ ค่า izod impact, MFR และ MVR ระหว่าง PC/ASA-997 ที่เราผสมได้เองกับ PC/ASA ที่มีขายอยู่ในปัจจุบันนะคับ
โดยเราเลือกใช้ค่าความหนาแน่นเป็นเกณฑ์ในเปรียบเทียบนะคับ
ซึ่งสาเหตุที่เลือกใช้ความหนาแน่นก็เพราะว่า 14

24. Polycarbonate / Acrylonitrile Butadiene Styrene (PC/ABS)
Excellent impact resistance
Excellent heat resistance
Dimensional stability
Good processability
Poor weatherability
Acrylonitrile
Styrene
Butadiene
Oxidation (UV radiation)
PC/ABS นั้นเป็นพอลิเมอร์ผสมระหว่าง polycarbonate (PC) กับ acrylonitrile butadiene styrene (ABS)
- โดยในส่วนของ ABS นั่นเป็น copolymer ที่เกิดจากสารตั้งต้น 3 ชนิดดังรูปน่ะคับ
-- ซึ่งสมบัติที่เด่นๆของเจ้าตัว PC/ABS นั่นคือ
สามารถทนแรงกระแทกและทนความร้อนได้อย่างดี
มีเสถียรทางรูปทรงและสามารถขึ้นรูปได้ง่ายขึ้น
จะเห็นได้ว่าสมบัติเหล่านี้ได้ถูกพัฒนามาจาก polycarbonate น่ะคับ
---- ส่วนในการใช้งาน PC/ABS นั้นนิยมใช้ทำเป็น Case ของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่จำเป็นต้องรับแรงกระแทก หรือพวกชิ้นส่วนรถยนต์เป็นต้นนะคับ
แต่ในการใช้งาน PC/ABS เองก็ยังคงมีข้อเสียอยู่เหมือนกันคือ มันจะใช้งานภายนอกได้ไม่ดี โดยมีสารเหตุมาจาก repeating unit ของ butadiene rubber ซึ่งพบว่าจะมีพันธะที่ไม่เสถียรอยู่ โดย เจ้าพันธะนี้จะเกิดปฎิกิริยา Oxidation ได้ง่ายเมื่อได้รับพลังงานจากแสง UV
ซึ่งจะมีผลเสียที่ตามมาคือ 1. เกิดการสูญเสียความสามารถในการรับแรงกระแทกและ เกิดเปลี่ยนสี
- หลังจากที่เราได้รู้ข้อเสียของ PC/ABS แล้วก็จึงเป็นมูลเหตุหรือสาเหตุของงานวิจัยในครั้งนี้นะครับ คือ
เราจะดัดแปลงระบบพอลิเมอร์ผสมนี้ยังไงดีเพื่อที่จะทำให้มันสามารถใช้ในงานภายนอกได้ และยังคงสมบัติที่เด่นๆอย่างอื่นไว้ด้วยได้
--ซึ่งจากการค้นคว้าเราได้พบ Copolymer ตัวนึงนะครับที่มีความโดดเด่นด้านการใช้งานภายนอกอาคารและยังมีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกับ ABS นั่นก็คือ.....
Loss of impact
Discoloration
ABS 4
Ref.:

25. Impact Strength of ASA and ABS after Outdoor Application
Polybutyl acrylate
- ซึ่งนี้เป็นตัวอย่างของกราฟที่แสดงให้เราเห็นถึงค่าความสามารถในการรับแรงกระแทกของวัสดุหลังจากถูกใช้ในงานภายนอกอาคารไปแล้ว จะพบว่า ค่า impact ของ ASA นั้นลดลงน้อยมากเมื่อเทียบกับ ABS น่ะคับ และยังใช้งานได้ยาวนานกว่าอีกด้วย
--โดยสาเหตุที่ทำให้ ASA นั้นสามารถทนต่อการใช้งานภายนอกได้ดีกว่านั้นก็ เพราะว่าใน repeating unit ของ polybutyl acrylate นั้นไม่ได้มีพันธะที่ไม่เสถียรเหมือนกับของ polybutadiene จึงทำให้สามารถทนต่อการใช้งานภายนอกได้ดีกว่า
Polybutadiene 6
Ref.: N. Niessner, “Polystyrenes and Styrenic Copolymers,” 2nd ed., John Wiley & Sons, Wiltshire (2003).

26. 7 S. Rimdusit, S. Damrongsakkul and et al. (2011)
Impact property enhancement of PVC-wood composites using acrylonitrile styrene acrylate
Natural Weathering Test, Rayong Province, Thailand, time period 120 days
Results:
PVC/ASA
(50:50wt%)
PVC
PVC/ASA blend showed negligible change in color and much lower E* compared to that of the neat PVC.
นอกจากนี้ยังมีรายงานวิจัยของ S.Rimdusit และคณะคับ โดยได้ทำการพัฒนา impact property ของวัสดุ PVC-wood โดยใช้ ASA
โดยเค้าได้ทำการทดสอบ weathering test เป็นเวลา120 วัน โดยค่าทางแกน Y คือค่าของสีที่เปลี่ยนไปโดยจะถูกรายงานด้วยค่า delta E*
-- ซึ่งPVC ที่ใช้นั้นไม่ได้ใส่ UV stabilizer โดยจากกราฟจะพบว่า PVC นั้นมีสีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างเรื่อยๆ (delta E เพิ่มขึ้น)
(เนื่องจาก chromophoric group นั้นจะรวมกัน double bond คือ การเป็นสายโซ่ alkene and polyene ซึ่งจะพร้อมที่จะ absorb แสงได้)
--- ส่วน PVC/ASA นั้นแทบจะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงของสีเลย และยังมีค่าการเปลี่ยนแปลงสีที่น้อยกว่า PVC pure อีกด้วย
- ดังนั้นจากงานวิจัยที่ผ่านๆมา เราจึงได้เลือกเป็นใช้ ASA เพื่อแทน ABS เพื่อเพิ่มความสามารถในการใช้งานภายนอกอาคารของพอลิเมอร์ผสมของเรานะครับ
PVC/ASA
(50:50wt%)
PVC 1 2 3 4
month 7

27. PVC/ASA blends at various ASA content ranging from 0 wt% to 50 wt%
S. Rimdusit, S. Damrongsakkul and et al. (2011)
Impact property enhancement of PVC-wood composites using acrylonitrile styrene acrylate
PVC/ASA blends at various ASA content ranging from 0 wt% to 50 wt%
Results:
The drastic change is called a percolation.
The result is shown synergetic in PVC/ASA blend.
PVC/ASA
30-40 %wt ASA
ดังผลการทดลองที่ได้จากรายงานวิจัยของ S.Rimdusit และคณะนะคับ
- ซึ่งในรายงานวิจัยนี้ได้แสดงความสัมพันธ์ของ izod impact กับค่า สัดส่วนของ ASA ที่เติมเข้าไปในระบบ PVC/ASA ดังแสดงในกราฟ
-- โดยจากกราฟพบว่าสมบัติการรับแรงกระแทกของ PVC จะเพิ่มขึ้น เมื่อเติม ASA เข้าไปมากขึ้น
---โดยพบว่าสมบัติการรับแรงแทกของ PVC/ASA นั้นมีลักษณะการเพิ่มขึ้นแบบ Percolation // คือสมบัติการรับแรงของพอลิเมอร์ผสมจะค่อยๆเพิ่มขึ้น จนถึงปริมาณการเติมASA30% // และหลังจากนั้นสมบัติการรับแรงกระแทกจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วแม้เติม ASA เข้าไปเพียงเล็กน้อย (35%) // ทั้งนี้คืออาจบอกได้ว่าเริ่มเกิดกลไก Toughening Mechanisms หรือกลไกการเสริมแรง ขึ้นภายในเฟสของของผสม (หรือจะเรียกว่าเป็นจุด brittle-ductile transition ก็ได้) // ซึ่งจะสังเกตุได้จาก ลักษณะของชิ้นงานที่ผ่านการทดสอบมาแล้วจะเกิด stress whitening zone อย่างชัดเจนหลังจาก 40% ไปแล้ว
---- และภายในระบบนี้ยังแสดงถึงการเกิดงานร่วมหรือ synergetic ของค่า impact ด้วยน่ะคับ
brittle fracture
ductile fracture 10
Ref.: S. Rimdusit and et al., “Impact property enhancement of PVC-wood composites using acrylonitrile styrene acrylate” (2011).
เห็นรอย craze เยอะ

28. 13 C. M. Benson and R. P. Burford (1995)
Morphology and Properties of Acrylate Styrene Acrylonitrile /Polybutylene Terephthalate Blends
Twin screw extruder, processing temperature range oC
Results:
Impact resistance decrease when processing temperature is increased.
When increasing the content of ASA, impact strength exhibits more impact energy resistance.
ASA 60/PBT 40
งานวิจัยของ C.M. Benson และ R.P. Burford นะคับ งานวิจัยนี้ได้ศึกษา Morphology หรือสัณฐานวิทยา และสมบัติของวัสดุผสม ASA/PBT
- ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง impact strength กับ อุณหภูมิในการขึ้นผสมของระบบ ASA/PBT ดังกราฟ // โดยได้ทำการขึ้นผสมโดยใช้ TSE และ various อุณหภูมิตั้งแต่ องศาเซลเซียส
-- ผลคือ 1.ค่า impact จะลดลงเมื่อ processing temperature มากขึ้น อาจเนื่องมาจากการเพิ่มอุณหภูมิอาจไปทำลาย interaction ระหว่างโมเลกุลของ ASA และ PBT // จึงทำให้ผสมเข้ากันได้ไม่ดี (ความเป็น miscible ลดลง) // ค่า impact จึงลดลงด้วย (เป็น LCST)
--- 2.เมื่อ content ของ ASA เพิ่มขึ้นค่า impact ก็จะสูงขึ้นด้วย // ทั้งนี้เนื่องมาจากว่า phase ของ ASA นั้นมีความสามารถในการรับแรงกระแทกหรือ impact ที่มากกว่า phase ของ PBT นั้นเอง
ASA 50/PBT 50
ASA 40/PBT 60
Ref.: C.M. Benson and R.P. Burford, “Morphology and Properties of Acrylate Styrene Acrylonitrile /Polybutylene Terephthalate Blends”, J Mater Sci, 30, (1995). 13

29. 14 S. Rimdusit, S. Damrongsakkul and et al. (2011)
Impact property enhancement of PVC-wood composites using acrylonitrile styrene acrylate
Results:
PVC/ASA
0:100
ASA content greater than 30 wt% showed two clearly separated peaks.
50:50
60:40
70:30
PVC/ASA blends was partially miscible.
นอกจากอุณหภูมิในการผสมแล้วสิ่งที่ควรรู้อีกอย่างหนึ่ง ก็คือ ความสามารถในการผสมเข้ากันของพอลิเมอร์ว่าเข้ากันได้มากน้อยแค่ไหน
ดังรายงานวิจัยของ S. Rimdusit และคณะ ได้แสดงถึงความเข้ากันได้บางส่วนของ PVC/ASA โดยดูจาก // กราฟ tan เดลต้า ของระบบ PVC/ASA blends
ซึ่งจากกราฟ จะพบว่าเริ่มเห็น 2 peaks เมื่อสัดส่วนของ ASA นั้นมากกว่า 30%wt ไปแล้ว // โดยพบว่า Tg ของทั้ง 2 peak นั้นจะค่อย shift เข้าหากัน นั้นหมายถึงว่ามีสายโซ่ของ ASA บางส่วนที่สามารถละลายเข้าสู่เฟสของ PVC ได้ // นั้นแสดงว่าเป็นระบบ partially miscible
- นอกจากในส่วนของงานวิจัยแล้ว เพื่อให้เราได้เห็นถึงภาพกว้างของระบบพอลิเมอร์ผสม PC/ASA ได้มากขึ้น ผมเลยได้ไปค้นคว้าในส่วนของสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับระบบนี้มาด้วย
80:20
90:10
100:0 14
Ref.: S. Rimdusit and et al., “Impact property enhancement of PVC-wood composites using acrylonitrile styrene acrylate” (2011).

30. Toughening Mechanisms
rubber particle
Brittle material
Toughened material
- กลไกที่ว่าคือ กลไกของการเสริมความแกร่ง หรือ Toughening Mechanisms โดยการใช้ rubber particle น่ะคับ
-- ซึ่งโดยปกติสำหรับเมทริกของวัสดุแข็งเปราะ เมื่อให้แรงกระทำแล้ว แรงกระทำดังกล่าวจะถูกถ่ายทอดสู่เมทริกเป็นบริเวณกว้าง และหากแรงที่เมทริกนั้นรับไว้ มีค่ามากกว่าแรงที่จะสามารถรับไว้ได้ เมทริกก็จะเกิดการแตกหักขนาดใหญ่ขึ้น
-- แต่ในกรณีสำหรับเมทริกที่ผสมอนุภาคขนาดเล็กของยางเข้าไป อนุภาคของยางก็จะกระจายอยู่ในอย่างทั่วถึงภายในเฟส // ทั้งนี้อนุภาคยางที่กระจายอยู่ในเมทริก นั้นจะทำหน้าที่กระจายแรงที่เมทริกได้รับให้กระจายอยู่รอบๆอนุภาคของยางเท่านั้น // ดังนั้นเมทริกจึงไม่เกิดการแตกหักขนาดใหญ่ขึ้น แต่บริเวณรอบๆอนุภาคยางจะเกิดการแตกหักขนาดเล็กๆขึ้นแทน // หลังจากนั้น cracks ขนาดเล็กจำนวนมาก จะถูกหยุดโดยอนุภาคยางบริเวณข้างเคียง // ปรากฏการณ์ดังกล่าวทำให้เมทริกสามารถรับแรงที่มากระทำได้มากขึ้นก่อนเกิดการแตกหักเพราะมีอนุภาคยางช่วยดูดซับพลังงานเอาไว้
Small number of (large) cracks
Low energy absorption
Many (small) cracks
High energy absorption
Ref.: Niessner, N. and Gausepohl, H. Polystyrene and Styrene Copolymers–An Overview. in: Scheirs, J. and Priddy, D. (eds.) Modern Styrenic Polymers: Poly Styrenes and Styrenic Copoltmers. Vol1. 2nd ed. Wiltshire : John Wiley & Sons, 2003. 9

31. Impact Strength of Thermoplastics
Polymer
Impact Strength (J/m) PS
13 – 25 PP
20 – 75
Polyamide 66
30 – 55
PBT
40 – 55
POM
60 – 120
PE (High density)
30 – 200
PP (40% GF filled)
75 – 110
ABS (Medium Impact Strength)
130 – 320
ASA
Ref: James, E. M. “Physical Properties of Polymers Handbook” American Institute of Physics, New York,1996.