CN102372915A - 一种高冲击高流动pc/asa合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高冲击高流动PC/ASA合金材料及其制备方法，包括以下组分及含量：PC，50-90份；ASA，5-45份；SAN，0-40份；相容剂，2-15份；润滑剂，0.1-0.5份；分散剂，0.1-0.5份；抗氧剂，0.1-1份。按上述比例称取原料在双螺杆挤出机中共混挤出制备PC/ASA合金。通过PC与ASA树脂共混可以改善PC的应力开裂性能、加工性，显著提高PC的耐化学药品性和耐候性，同时，随着PC含量的提高，合金材料的冲击强度和热变形温度提高。所制备出的PC/ASA合金除具有PC/ABS合金的优良性能外，其耐候性和应力下的耐化学药品性都有显著提高，同时，两者间价格差微乎其微，因此PC/ASA合金作为一种新型的性能优良的工程塑料不仅能够满足市场多样化的需求，而且其应用前景是很可观的，可广泛的用于电器工程材料、汽车工程材料：如散热器的格栅、通气天窗、反光镜、风道、车窗框、车灯架、开关、内部配件等领域。

Description

一种高冲击高流动PC/ASA合金材料及其制备方法

技术领域

本发明公开了一种高冲击高流动PC/ASA合金材料及其制备方法。

背景技术

ASA树脂为ASA(Acrylate-Styrene-Acrylonitrile)接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN树脂)的熔融共混物。ASA与ABS具有相似的化学结构，都由包含橡胶相的SAN基体组成，但因为ABS的核层为聚丁二烯，而ASA的核层是聚丙烯酸丁酯，这就使得两种树脂的老化性能之间有很大的差异。

ABS中聚丁二烯的双键在氧气、UV辐射和受热的情况下容易被氧化和交联，结果使得橡胶老化，冲击强度下降和褪色。与此形成对比的是，ASA的聚丙烯酸丁酯橡胶中由于不含有C＝C双键，使得ASA具有更好的耐候性以及抗老化性能。ASA相对ABS更有利的优势是其较高的抗环境应力开裂性，尤其是对于酒精和许多清洁剂。因为ASA良好的物理性能以及容易通过注射或者挤出成型，所以被广泛使用。

ASA树脂的耐候性是ABS树脂的10倍左右，此缘于ASA树脂橡胶相是以丙烯酸酯取代ABS树脂中的聚丁二烯部分，这种主链的饱和结构大大改善了其耐候性，克服了ABS树脂长期露置室外机械强度显著下降，受日光的作用颜色逐渐变黄等缺点。

ASA树脂除具有显著的耐候性外，同时还具有下列优点：

(1)耐冲击性：从低温至高温的宽广范围内，都保持高的抗冲击性。

(2)机械强度：拉伸强度、挠曲强度和刚性等机械强度大，而且这些性能能可以取得均衡。

(3)耐热性：在高温下强度不下降，不变形，热稳定性优良。

(4)高的电绝缘性能。

(5)耐药品性，能耐酸、动植物油等。

(6)具有非常好的着色性，可着成各种鲜艳的颜色。

(7)电镀性能，抗静电性能及加工性能均较ABS为好。

ASA树脂所具有的优异综合性能，使得它可以用来代替增强聚酯和其它热塑性树脂如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和聚烯类树脂；与金属相比，ASA树脂具有的耐腐蚀性、绝热性和抗冲强度及耐应力开裂，使得它在某些领域可代替金属材料。

PC/ASA合金与PC/ABS合金相比较的最突出优点在于耐候性、耐热性和耐溶剂性。这主要是由于ASA树脂以聚丙烯酯丁酯为核，而ABS树脂以含有双键的聚丁二烯为核，1，4或1，2加成的聚丁二烯在氧、紫外线、高温的作用下可发生连续性的氧化、分解及交联反应，从而使ABS变色并且冲击性能下降。

PC/ASA合金能在不大幅度降低冲击性能的情况下，流动性比PC提高3倍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有尺寸稳定性好、冲击强度高、流动性好，耐热性和耐溶剂性极佳的PC和ASA合金及其制备方法。

本发明提供了一种高冲击高流动PC/ASA合金材料，制备方法如下：

PC         50-90份

ASA        5-45份

SAN        0-40份

相容剂     2-15份

润滑剂     0.1-0.5份

分散剂     0.1-0.5份

抗氧剂     0.1-1份。

所述的PC的数均分子量Mn为30000-40000之间。

所述的ASA为ASA树脂和ASA接枝粉料中的一种或者两种混合。

所述的ASA的熔体流动速率在5-10g/10min。

所述的相容剂为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、ASA和马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和马来酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)中的一种或几种。

所述相容剂的马来酸酐的含量为3-30％。

所述的润滑剂为硬脂酰硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、氧化PE蜡中的一种或几种。

所述的分散剂为乙烯基双硬质酰胺(EBS)、硬脂酸单甘油酯(GMS)、三硬质酸甘油酯(HTG)中的一种或几种。

所述的抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)中的一种或几种。

一种高冲击高流动PC/ASA合金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量配比称取原料；

(2)将所有原料放入高混机中混合2-5min；

(3)出料；

(4)将混合的原料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为150-500转/min，加工温度为200-270℃，经过挤出后冷却、干燥、切粒即得PC/ASA合金。

本发明提供一种PC/ASA合金由聚碳酸酯(PC)与合金专用ASA接枝共聚物、SAN树脂(苯乙烯与丙烯腈共聚物)熔融共混制备。PC/ASA合金可以综合PC和ASA各自的优良性能，提高ASA的耐热性、抗冲击和拉伸强度，降低PC的成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力，还可显著提高PC的户外耐候性，可不经涂装直接用于制备户外用品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施各例：

主要的使用原材料如下：

PC为德国BAYER公司生产的PC2805；ASA为德国BASF公司生产的777K和778T，锦湖公司生产的LI 913，日本UMG的ASA粉料，LG公司生产的LI968W；SAN为BASF生产的368R，奇美生产的PN117；相容剂为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、ASA和马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和马来酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)。

实施例1

配方如下：

(a)PC         70份

(b)ASA        25份

(c)SAN        5份

(d)相容剂1    5份

(e)润滑剂     0.5份

(f)分散剂     0.5份

(g)抗氧剂1    0.5份。

(h)抗氧剂2    0.2份

实施例1中使用的主要原材料如下：

PC为德国BAYER公司生产的PC2805；ASA为德国BASF公司生产的777K，和日本UMG的ASA粉料的混合物；SAN为BASF生产的368R；相容剂1为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)。

将实施例1中的配方按比例分别加入到高速混合机中搅拌4min后出料，然后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的螺杆转速为150-500转/min，加工温度为200-270℃，经过挤出后冷却、干燥、切粒即得PC/ASA合金。

实施例2

配方如下：

(a)PC         85份

(b)ASA        10份

(c)SAN        10份

(d)相容剂2    5份

(e)润滑剂     0.5份

(f)分散剂     0.5份

(g)抗氧剂1    0.5份。

(h)抗氧剂2    0.2份

实施例2中使用的主要原材料如下：

PC为德国BAYER公司生产的PC2805；ASA为德国BASF公司生产的778T，和锦湖公司生产的LI 913的混合物；SAN为奇美生产的PN117；相容剂2为ASA和马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和马来酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)的混合物。

将实施例2中的配方按比例分别加入到高速混合机中搅拌4min后出料，然后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的螺杆转速为150-500转/min，加工温度为200-270℃，经过挤出后冷却、干燥、切粒即得PC/ASA合金。

实施例3

配方如下：

(a)PC         85份

(b)ASA        10份

(c)SAN        5份

(d)相容剂3    5份

(e)润滑剂     0.5份

(f)分散剂     0.5份

(g)抗氧剂1    0.5份。

(h)抗氧剂2    0.2份

实施例3中使用的主要原材料如下：

PC为德国BAYER公司生产的PC2805；ASA为德国BASF公司生产的778T，和日本UMG的ASA粉料的混合物；SAN为BASF生产的368R；相容剂3为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、苯乙烯和马来酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)的混合物。

将实施例3中的配方按比例分别加入到高速混合机中搅拌4min后出料，然后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的螺杆转速为150-500转/min，加工温度为200-270℃，经过挤出后冷却、干燥、切粒即得PC/ASA合金。

实施例4

配方如下：

(a)PC         90份

(b)ASA        5份

(c)SAN        10份

(d)相容剂1    5份

(e)润滑剂     0.5份

(f)分散剂     0.5份

(g)抗氧剂1    0.5份。

(h)抗氧剂2    0.2份

实施例4中使用的主要原材料如下：

PC为德国BAYER公司生产的PC2805；ASA为德国BASF公司生产的777K和LG公司生产的LI 968W的混合物；SAN为BASF生产的368R；相容剂1为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)。

将实施例4中的配方按比例分别加入到高速混合机中搅拌4min后出料，然后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的螺杆转速为150-500转/min，加工温度为200-270℃，经过挤出后冷却、干燥、切粒即得PC/ASA合金。

将以上根据实施例1-4制备得到的产品，按照同样的注塑条件制备测试样条，具体的注塑条件是，注塑温度：220-260℃，注塑压力40-60MPa，注射速度：40-70mm/s。

具体的性能检测如下：

冲击强度：按照ISO 179检测。

拉伸强度和断裂伸长率：按照ISO 527检测。

弯曲强度和弯曲模量：按照ISO 178检测。

球压硬度：按照ISO 2039检测。

熔体流动速率：按照ISO 1133检测。参照标准260℃，5Kg检测。

实施例1-4的制得的样品性能见表2，对比例为德国BASF公司生产的牌号为Luran

S KR 2863C ASA/PC合金产品。

表2

从表2中可以看出：1)本发明中的实施例1-4与对比例1相比较，实施例1-4具有更高的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度；2)PA与ASA的配比对产品最终性能影响较大，且随着ASA用量的增加，PC/ASA合金的冲击强度显著提高，其流动性也较好；3)不同相容剂对冲击性能影响较大；4)不同助剂和ASA影响最终产品的加工性能。

Claims (10)

1.一种高冲击高流动PC/ASA合金材料，其特征在于冲击强度高、流动性好，包括以下组分及含量：

PC        50-90份

ASA       5-45份

SAN       0-40份

相容剂    2-15份

润滑剂    0.1-0.5份

分散剂    0.1-0.5份

抗氧剂    0.1-1份。

2.根据权利要求1所述高冲击高流动PC/ASA合金，其特征在于：PC的数均分子量Mn为30000-40000之间。

3.根据权利要求1所述的高缺口冲击PC/ASA合金，其特征在于：ASA为ASA树脂和ASA接枝粉料中的一种或者两种混合。

4.根据权利要求1所述高冲击高流动PC/ASA合金，其特征在于：ASA的熔体流动速率在5-10g/10min。

5.根据权利要求1所述高冲击高流动PC/ASA合金，其特征在于：相容剂为ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)、ASA和马来酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和马来酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述相容剂，其特征在于：马来酸酐的含量为3-30％。

7.根据权利要求1所述高冲击高流动PC/ASA合金，其特征在于：润滑剂为硬脂酰硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、氧化PE蜡中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述高冲击高流动PC/ASA合金，其特征在于：分散剂为乙烯基双硬质酰胺(EBS)、硬脂酸单甘油酯(GMS)、三硬质酸甘油酯(HTG)中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述高冲击高流动PC/ASA合金，其特征在于：抗氧剂为四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)中的一种或几种。

10.根据权利要求1到9任一要求所述的高冲击高流动PC/ASA合金材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

一种制备如权利要求1所述的高冲击高流动PC/ASA合金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按重量配比称取原料；

(2)将所有原料放入高混机中混合2-5min；

(3)出料；

(4)将混合的原料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆转速为150-500转/min，加工温度为200-270℃，经过挤出后冷却、干燥、切粒即得PC/ASA合金。