CN102367328B - 电镀用微孔发泡pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高分子材料微孔发泡技术领域的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料及其制备方法；所述PC/ABS合金材料包含以下组分：PC树脂，ABS树脂，发泡剂母粒，抗氧剂，润滑剂。所述合金的制备方法包括如下步骤：（a）将PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；（b）将步骤a所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，得到合金粒子；（c）将发泡剂母粒与所述合金粒子加入混合搅拌机中，进行混合；（d）将步骤c所得混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料。本发明的方法简单易行，所制得的微孔发泡PC/ABS合金材料用于电镀后加工，简化了电镀工艺，节约了后加工成本和时间。

Description

电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料微孔发泡技术领域，具体涉及一种电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
微孔发泡材料的概念是由麻省理工学院的Nam P.Suh于上世纪80年代初提出的，是指孔径小于10um，孔密度大于109个/cm3的多孔聚合物发泡材料；作为一种新型高分子材料，微孔发泡高分子材料具有比未发泡材料优异的综合性能。如密度可降5％～95％，冲击强度提高5倍以上，刚性质量比可提高3～5倍，断裂韧性可提高4倍，疲劳寿命延长5倍，介电常数和热导率大幅下降，此外微孔发泡材料还具有更高的热稳定性和良好的绝热性能。微孔发泡材料由于其优异性能，可用于汽车零部件、运动器材、微电子和食品包装等众多领域。微孔发泡材料被认为是21世纪的新型材料，受到人们的广泛研究。
作为一种常见的材料处理手段，以塑料制品为基材进行的电镀已经被大量应用于汽车、家电、日用品和室内外装潢材料等行业中。电镀工艺较为复杂，其中塑料基材的粗化是电镀工艺中的一项重要步骤，粗化的目的是为了在塑料基材表面形成微小的孔洞，以便于金属渗入孔洞之中，增加金属层与塑料基材的结合力，以达到良好的电镀效果。如果塑料基材本身具有微孔结构，就可省去电镀工艺中粗化这一步骤，简化电镀工艺，节约后加工成本和时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料，本发明的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料具有良好的力学性能和微孔结构。本发明的另一目的在于提供该合金材料的制备方法。
本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料包含具有以下重量份的组分：
Figure GDA0000409323020000011
Figure GDA0000409323020000021
优选地，所述PC树脂的分子量为17000～30000g/mol，其玻璃化温度为140～150℃。
优选地，所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为10～55wt％。
优选地，所述发泡剂母粒包含载体树脂、及负载在载体树脂上的发泡剂。
优选地，所述载体树脂为聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丁苯橡胶、乙丙橡胶中的一种或几种的混合。
优选地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯、N，N-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或几种的混合。
优选地，所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
优选地，所述润滑剂为硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
第二方面，本发明还涉及前述电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料的方法，包括如下步骤：
(a)将PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
(b)将步骤a所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，得到合金粒子；
(c)将发泡剂母粒与所述合金粒子加入混合搅拌机中，进行混合；
(d)将步骤c所得混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料。
优选地，所述挤出机的机筒温度为200～260℃，所述注塑机的机筒温度为220～280℃。
本发明具有以下优点：本发明的方法简单易行，使用挤出和注塑成型工艺制备微孔发泡PC/ABS合金材料，所制得的微孔发泡PC/ABS合金材料用于电镀后加工，利用材料本身所固有的微孔结构，而省去了电镀工艺中粗化这一步骤，简化了电镀工艺，节约了后加工成本和时间。
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。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供的微孔发泡PC/ABS合金材料的组分及各组分的重量比例为：
制备方法如下：
(a)首先将PC树脂、ABS树脂、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硬脂酸钙加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(b)然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子；
(c)再将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/偶氮二甲酰胺发泡母粒与PC/ABS合金粒子加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(d)最后将混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料，挤出机的机筒温度为200～260℃，注塑机的机筒温度为250～280℃。
实施例2
本实施例提供的微孔发泡PC/ABS合金材料的组分及各组分的重量比例为：
制备方法如下：
(a)将PC树脂、ABS树脂、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、硬脂酸锌加入混合搅拌机中进行混合，时间为10分钟；
(b)然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子；
(c)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/偶氮二甲酸二异丙酯发泡母粒与PC/ABS合金粒子加入混合搅拌机中进行混合，时间为10分钟，
(d)最后将混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料，挤出机的机筒温度为200～260℃，注塑机的机筒温度为240～270℃。
实施例3
本实施例提供的微孔发泡PC/ABS合金材料的组分及各组分的重量比例为：
Figure GDA0000409323020000041
制备方法如下：
(a)将PC树脂、ABS树脂、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、脂肪酸酰胺加入混合搅拌机中进行混合，时间为10分钟；
(b)然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子；
(c)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/偶氮二甲酸二异丙酯发泡母粒与PC/ABS合金粒子加入混合搅拌机中进行混合，时间为10分钟；
(d)最后将混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料，挤出机的机筒温度为200～250℃，注塑机的机筒温度为230～260℃。
实施例4
本实施例提供的微孔发泡PC/ABS合金材料的组分及各组分的重量比例为：
Figure GDA0000409323020000042
Figure GDA0000409323020000051
制备方法如下：
(a)将PC树脂、ABS树脂、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、硬脂酸钙加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(b)然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子；
(c)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/偶氮二甲酰胺发泡母粒与PC/ABS合金粒子加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(d)最后将混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料，挤出机的机筒温度为200～240℃，注塑机的机筒温度为220～250℃。
实施例5
本实施例提供的微孔发泡PC/ABS合金材料的组分及各组分的重量比例为：
制备方法如下：
(a)首先将PC树脂、ABS树脂、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硬脂酸钙加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(b)然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子；
(c)再将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/偶氮二甲酰胺发泡母粒与PC/ABS合金粒子加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(d)最后将混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料，挤出机的机筒温度为200～260℃，注塑机的机筒温度为250～280℃。
实施例6
本实施例提供的微孔发泡PC/ABS合金材料的组分及各组分的重量比例为：
Figure GDA0000409323020000061
制备方法如下：
(a)首先将PC树脂、ABS树脂、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硬脂酸钙加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(b)然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子；
(c)再将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/偶氮二甲酰胺发泡母粒与PC/ABS合金粒子加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟；
(d)最后将混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料，挤出机的机筒温度为200～260℃，注塑机的机筒温度为250～280℃。
实施例7、实施效果
经测试，以上实施例制备的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料性能如下：
微孔直径为1～10um；
断裂伸长率≥200％；
密度≤0.8g/cm3；
电镀结合力≥7N/cm。
同时，以上实施例制备的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料用于注塑成型汽车外门把手，并对外门把手进行电镀后加工，电镀时省去了粗化过程，直接进行后续电镀步骤，简化了电镀工艺，节约了后加工成本和时间。电镀合格率达到85％以上。
综上所述，本发明的方法简单易行，使用挤出和注塑成型工艺制备微孔发泡PC/ABS合金材料，所制得的微孔发泡PC/ABS合金材料用于电镀后加工，利用材料本身所固有的微孔结构，简化了电镀工艺，节约了后加工成本和时间。

Claims (4)

1.一种电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料，其特征在于，包含具有以下重量份的组分：
PC树脂         30～80份，
ABS树脂        20～70份，
发泡剂母粒     1～20份，
抗氧剂         0.1～1份，
润滑剂         0.1～1份；
所述PC树脂的分子量为17000～30000g/mol，其玻璃化温度为140～150℃；
所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为10～55wt%；
所述发泡剂母粒包含载体树脂、及负载在载体树脂上的发泡剂；所述载体树脂为聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丁苯橡胶、乙丙橡胶中的一种或几种的混合；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯、N，N-二亚硝基五次甲基四胺中的一种或几种的混合。
2.根据权利要求1所述的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述的电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料，其特征在于，所述润滑剂为硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺中的一种或几种的混合。
4.一种制备权利要求1所述电镀用微孔发泡PC/ABS合金材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）将PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
（b）将步骤a所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，得到合金粒子；
（c）将发泡剂母粒与所述合金粒子加入混合搅拌机中，进行混合；
（d）将步骤c所得混合物通过注塑机，制得微孔发泡PC/ABS合金材料；
所述挤出机的机筒温度为200～260℃，所述注塑机的机筒温度为220～280℃。
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