CN101787196B - 一种阻燃聚碳酸酯/abs组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物及其制备方法，该组合物包括以下组分及重量份含量：聚碳酸酯70-90、ABS5-20、乙烯基离子化合物3-7、阻燃剂10-20，备料后将聚碳酸酯、ABS及乙烯基离子化合物置于在中速混合器中混合，然后将混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。与现有技术相比，本发明采用乙烯基离子化合物对PC/ABS组合物进行改性，有助于提高PC/ABS组合物的耐溶剂性能，得到的产品耐化学品性优异。

Description

一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物及其制备方法。 
背景技术
PC是非结晶性工程塑料，具有优良的抗冲击强度、热稳定、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性及抗污染性。但是因分子刚性及空间位阻较大，其熔融温度较高(270--320℃)加工困难，难以制得大型薄壁制品，且制品中残余应力较大，易发生应力开裂。同时PC对缺口敏感，PC虽对酸性及油类介质稳定，但不耐碱，这些限制了PC在实际应用中受到限制。而ABS树脂具有良好加工性能和力学性能。因此PC/ABS是一种加工性能优异的塑料合金，其性能和价格介于PC和ABS之间，它与PC相比其具有熔体粘度低，加工性能优异等优点。但是PC/ABS的耐化学品性能较差，这就限制了PC/ABS合金在某些环境下的应用。 
沙林树脂是由杜邦公司聚合而成的一种乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物树脂，这种离子聚合物同时具备了有机丙烯酸聚合物和无机离子化合物的优点，表现出优异的物化性能，如抗化学药品性能、熔融范围、密度、加工成型性能等等，从而在工业上得到了广泛的应用。 
因此，用沙林树脂改善PC/ABS的耐化学品性具有一定的可行性。 
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐化学品性优异的阻燃聚碳酸酯/ABS组合物及其制备方法。 
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 
一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重 量份含量： 
聚碳酸酯            70-90； 
ABS                 5-20； 
乙烯基离子化合物    3-7； 
阻燃剂              10-20。 
所述的聚碳酸酯包括芳香族聚碳酸酯，优选双酚A型聚碳酸酯，聚碳酸酯的分子量为20000-30000。 
所述的ABS分子量为80000-150000，其中丁二烯含量为5-30％(wt％)，丙烯腈含量为10-30％(wt％)，苯乙烯含量为40-70％(wt％)。 
所述的乙烯基离子化合物包括具有烯酸、马来酸或缩水甘油酯与聚碳酸酯相容性良好官能团的化合物，优选市售的沙林树脂。 
所述的沙林树脂为乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物树脂，其结构式如下： 
Figure G2009102012746D00021
式中M+为Li、Na或Zn离子，x为6-9，y为1，n为400-800。 
所述的阻燃剂包括磷系阻燃剂，优选双酚A-双(二苯基磷酸酯)，结构式如下： 
Figure G2009102012746D00022
一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料： 
聚碳酸酯            70-90， 
ABS                 5-20， 
乙烯基离子化合物    3-7， 
阻燃剂              10-20； 
(2)将聚碳酸酯、ABS及乙烯基离子化合物置于在中速混合器中，控制搅拌速度为500-600rpm，混合10-30min； 
(3)将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。 
所述的双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200-260℃，温控3-4区的温度为200-260℃，温控5-6区的温度为200-260℃，温控7-8区的温度为200-260℃，温控9-10区的温度为200-260℃。 
所述的双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处抽真空设备位于计量段。 
与现有技术相比，本发明采用乙烯基离子化合物对PC/ABS组合物进行改性，有助于提高PC/ABS组合物的耐溶剂性能，得到的产品耐化学品性优异。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 
实施例1-3 
一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，该方法包括以下步骤： 
(1)备料，采用如下原料：聚碳酸酯PC：分子量为20000-30000，帝人化成产L-1225Y、陶氏PC-201-15或PC-201-10，优先选用陶氏PC-201-15；ABS：韩国锦湖生产；乙烯基离子化合物：选用杜邦的沙林树脂9520，Zn离子型；阻燃剂：选用的是双酚A型，BDP，美国大湖生产。各组分含量如表1所示。 
(2)将聚碳酸酯、ABS及乙烯基离子化合物置于在中速混合器中，控制搅拌速度为500-600rpm，混合10-30min。 
(3)将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。 
双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200-260℃，温控3-4区的温度为200-260℃，温控5-6区的温度为200-260℃，温控7-8区的温度为200-260℃，温控9-10区的温度为200-260℃。该双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处抽真空设备位于计量段。 
对比例 
一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，该方法包括以下步骤： 
(1)备料，采用如下原料：聚碳酸酯PC：分子量为20000-30000，帝人化成产L-1225Y、陶氏PC-201-15或PC-201-10，优先选用陶氏PC-201-15；ABS：韩国锦湖生产；阻燃剂：选用的是双酚A型，BDP，美国大湖生产。各组分含量如表1所示。 
(2)将聚碳酸酯及ABS树脂置于在中速混合器中，控制搅拌速度为500rpm，混合20min。 
(3)将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。 
双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200-260℃，温控3-4区的温度为200-260℃，温控5-6区的温度为200-260℃，温控7-8区的温度为200-260℃，温控9-10区的温度为200-260℃。该双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处抽真空设备位于计量段。 
表1 
  组成(kg)   对比例   实施例1   实施例2   实施例3
  PC   80   80   80   80
  ABS   20   20   20   20
  BDP   17   17   17   17
  9520   /   3   5   7
按照ASTM标准，在同一注塑条件下将对比例及实施例1-3制备出的产品注塑成样条并进行测试，测试结果如表2所示。 
表2 
Figure 2009102012746100002DEST_PATH_IMAGE002
[0049] 
备注：+号越多，耐化学品性越好；拉伸强度测试条件为50mm/min，熔融指数测试条件为260℃*2.16KG。 
从实验结果可以看出，随着沙林树脂的加入，PC/ABS合金的耐酸、耐碱和耐酒精能力得到明显提高；当沙林树脂的添加量为5份时，基本达到了改善PC/ABS耐化学品性的目的，但考虑到相容性和对阻燃、冲击的副作用影响，沙林树脂添加量为5份比较合适。 
实施例4 
一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，该方法包括以下步骤： 
(1)按照以下组分及含量准备原料：70kg聚碳酸酯、15kgABS、4kg乙烯基离子化合物、20kg阻燃剂。其中聚碳酸酯为苯系聚碳酸酯，分子量为20000；ABS分子量为80000，其中丁二烯含量为5％(wt％)，丙烯腈含量为25％(wt％)，苯乙烯含量为70％(wt％)；乙烯基离子化合物为具有烯酸的与聚碳酸酯相容性良好官能团的化合物；阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)，结构式如下： 
Figure G2009102012746D00051
(2)将聚碳酸酯、ABS及乙烯基离子化合物置于在中速混合器中，控制搅拌速度为600rpm，混合10min； 
(3)将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。 
双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200-260℃，温控3-4区的温度为200-260℃，温控5-6区的温度为200-260℃，温控7-8区的温度为200-260℃，温控9-10区的温度为200-260℃，该双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处抽真空设备位于计量段。 
实施例5 
一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，该方法包括以下步骤： 
(1)按照以下组分及含量准备原料：90kg聚碳酸酯、5kgABS、4kg乙烯基离子化合物、10kg阻燃剂。其中聚碳酸酯为苯系聚碳酸酯，分子量为30000；ABS分子量为150000，其中丁二烯含量为30％(wt％)，丙烯腈含量为30％(wt％)，苯乙烯含量为40％(wt％)；乙烯基离子化合物为市售沙林树脂，该沙林树脂为乙烯-甲基丙烯酸离子键聚合物树脂，其结构式如下： 
式中M+为Li Zn离子，x为6-9，y为1，n为400-800；阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)，结构式如下： 
(2)将聚碳酸酯、ABS及乙烯基离子化合物置于在中速混合器中，控制搅拌速度为500rpm，混合30min； 
(3)将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。 
双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200-260℃，温控3-4区的温度为200-260℃，温控5-6区的温度为200-260℃，温控7-8区的温度为200-260℃，温控9-10区的温度为200-260℃，该双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处抽真空设备位于计量段。 

Claims (7)

1.一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量份含量：
聚碳酸酯            70-90；
ABS                 5-20；
乙烯基离子化合物    3-7；
阻燃剂              10-20；
所述的乙烯基离子化合物为市售的沙林树脂。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯包括芳香族聚碳酸酯，聚碳酸酯的分子量为20000-30000。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物，其特征在于，所述的ABS分子量为80000-150000，其中丁二烯含量为5-30wt％，丙烯腈含量为10-30wt％，苯乙烯含量为40-70wt％。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物，其特征在于，所述的阻燃剂包括磷系阻燃剂，结构式如下：
Figure FSB00000665028400011
。
5.一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)按照以下组分及重量份含量准备原料：
聚碳酸酯            70-90，
ABS                 5-20，
乙烯基离子化合物    3-7，
阻燃剂              10-20，
所述的乙烯基离子化合物为市售的沙林树脂；
(2)将聚碳酸酯、ABS及乙烯基离子化合物置于在中速混合器中，控制 搅拌速度为500-600rpm，混合10-30min；
(3)将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中，阻燃剂从双螺杆挤出机的侧线进入，经过熔融挤出，造粒即得产品。
6.根据权利要求5所述的一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200-260℃，温控3-4区的温度为200-260℃，温控5-6区的温度为200-260℃，温控7-8区的温度为200-260℃，温控9-10区的温度为200-260℃。
7.根据权利要求5所述的一种阻燃聚碳酸酯/ABS组合物的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始端，另一处抽真空设备位于计量段。 
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