CN102532737B - 一种透明、高硬度、抗冲击abs塑料合金组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透明、高硬度、抗冲击ABS塑料合金组合物，包括：苯乙烯-丙烯腈树脂为30～50重量份，聚甲基丙烯酸酯树脂为30～50重量份，丙烯酸酯类弹性体为10～30重量份。通过本发明的技术方案制备得到的ABS塑料合金组合物，具有以下有益效果：1、透明，韧性好，同时具有高表面硬度的ABS塑料合金组合物。2、由本发明的ABS塑料合金具有透明、高抗冲、高表面硬度，可省略表面涂装；3、另外还具有良好的流动性能，因此易于大尺寸模具的充填成形。本发明的ABS塑料合金材料可用于手机、移动式DVD电子产品及电视机、液晶显示器等家用电器、汽车仪表显示器外壳等。
Description
技术领域
本发明涉及一种ABS塑料合金组合物，具体为一种透明、高强度、抗冲击的ABS塑料合金组合物，属于高分子材料领域。
背景技术
透明ABS材料的透光率可达85％以上，其机械强度超过同样透明的MBS树脂。同时透明ABS具有优良的抗冲击强度和缺口冲击强度，甚至低温抗冲性能也很好；它还具有很高的抗弯曲强度和表面硬度。与其他透明树脂相比(如PC的流动性、PMMA的化学稳定性、SAN的抗冲击性)，透明ABS占有明显的优势，从而使透明ABS在新的应用领域方面独树一帜。
目前生产透明ABS的生产工艺方法主要为乳液接枝或本体聚合法，即以丁苯橡胶为接枝主干物，接枝苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯，这样可使橡胶相和刚性连续相的折射率较好匹配；另外也可采用对可见光反射较少的小粒径聚丁二烯橡胶为接枝主干，接枝苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯。目前这些通过聚合法生产透明ABS方法的缺点是工艺复杂、流程长，产品性能单一，不能有效解决透明性、抗冲击性能以及耐热性能之间的矛盾。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种透明、高硬度、抗冲击ABS塑料合金组合物，以解决现有技术的上述诸多问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种透明、高硬度、抗冲击ABS塑料合金组合物，包括苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)、聚丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯类接枝橡胶；所述的苯乙烯-丙烯腈树脂为30～50重量份，聚甲基丙烯酸酯树脂为30～50重量份，丙烯酸酯类弹性体为10～30重量份。
所述的苯乙烯-丙烯腈树脂为苯乙烯与丙烯腈的共聚物；其中，丙烯腈含量为20-30％(重量百分比)。
所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的重均分子量为100,000-180,000g/mol，本发明的苯乙烯-丙烯腈树脂是已知的并且可以通过多个商业来源获得。
所述的聚丙烯酸酯树脂选自聚甲基丙烯酸酯均聚物、聚甲基丙烯酸酯与苯乙烯、乙烯基单体的共聚物中的一种或几种。在优选的实施方案中，本发明所用的聚丙烯酸酯树脂是甲基丙烯酸甲酯均聚物PMMA，聚甲基丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物，以及它们的混和物。本发明的聚丙烯酸酯树脂是已知的并且可以通过多个商业来源获得。
所述的丙烯酸酯类接枝橡胶选自具有核-壳结构的聚甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物接技橡胶MBS中的一种或几种。
所述的组合物还可包括着色剂，填料，热稳定剂，抗静电剂，润滑剂等。
通过本发明的技术方案制备得到的ABS塑料合金组合物，具有以下有益效果：1、透明，韧性好，同时具有高表面硬度的ABS塑料合金组合物。2、由本发明的ABS塑料合金具有透明、高抗冲、高表面硬度，可省略表面涂装；3、另外还具有良好的流动性能，因此易于大尺寸模具的充填成形。本发明的ABS塑料合金材料可用于手机、移动式DVD电子产品及电视机、液晶显示器等家用电器、汽车仪表显示器外壳等。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明做进一步说明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。
本发明的实施例采用下列物料：
透明ABS：奇美化学公司，通过在聚丁二烯胶乳上接枝甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯进行聚合反应而得，牌号PA-758；
苯乙烯-丙烯腈SAN-1，新湖化学公司，丙烯腈含量为约20％(通过红外光谱法测得)；重均分子量约为103,000，通过凝胶渗透色谱GPC方法测得；
苯乙烯-丙烯腈SAN-2，美国Dow化学公司，丙烯腈含量为约26％(通过红外光谱法测得)；重均分子量约为171,000，通过凝胶渗透色谱GPC方法测得；
苯乙烯-丙烯腈SAN-3，美国BAYER化学公司，丙烯腈含量为约33％(通过红外光谱法测得)；重均分子量约为110,000，通过凝胶渗透色谱GPC方法测得；
甲基丙烯酸甲酯均聚物PMMA，台湾奇美公司，CM-207；
聚甲基丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物MAS，上海制笔化工厂，MAS-711；
聚甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物接技橡胶MBS，Rohm-Hass公司，EXL-2678；
抗氧剂，季戊四醇双硬脂酰双亚磷酸酯，GE塑料精细化学品，Weston 619F。
产品性能测试方法：
熔融指数：按ASTM D1238方法，220℃，10千克载荷下测试。
弯曲性能：按ASTM D790方法，试验速度2毫米/分钟。
IZOD缺口冲击强度：按ASTM D256方法，3.2毫米厚的试样。
维卡软化温度：按ASTM D1525方法，升温速率50℃/分钟，5千克载荷下测试。
透明性：按ASTM D1003方法，2毫米厚、直径为80毫米的圆片。
铅笔硬度：按ASTM D3363方法，150×100毫米的注塑板，0.75千克载荷下测试；表面硬度由较软到较硬的顺序为3B，2B，B，HB，F，H，2H，3H，等等。
实施例1-4和比较例1：
把经过干燥的SAN树脂、PMMA树脂、丙烯酸酯类接枝橡胶和其它助剂按表1中组成比例混合后加入到双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)主机筒中。主机筒各段控制温度(从加料口至机头出口)分别为200℃、220℃、230℃、230℃、230℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。将上述产品在鼓风烘箱中于80℃干燥5小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条，注塑温度230℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试。实际测试结果见表1。
表1：
| 组成 | 比较例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 透明ABS，PA-758 | 100 | ||||
| SAN-1 | 40 | 30 | 40 | 40 | |
| PMMA | 50 | 45 | 40 | 30 | |
| EXL-2678 | 10 | 15 | 20 | 30 | |
| 稳定剂619F | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
| 测试结果 | 比较例1 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 熔融指数(g/10min) | 29.2 | 18.5 | 14.6 | 12.1 | 7.7 |
| 弯曲模量(MPa) | 1900 | 2880 | 2720 | 2680 | 2430 |
| 缺口冲击强度(J/m) | 150 | 87 | 106 | 126 | 156 |
| 维卡软化温度(℃) | 91.4 | 103 | 102 | 102 | 97.2 |
| 透明性 | 87 | 86 | 86 | 87 | 85 |
| 铅笔硬度(级) | 2B | 2H | H | H | HB |
由表1可见，与由已经商品化的，采用聚丁二烯胶乳上接枝甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯进行聚合反应而得到的透明ABS材料相比(比较例1)，由本发明制备的透明ABS合金材料具有更高的表面硬度、同时改善了耐热性能，即维卡软化温度更高；同时这种透明ABS合金材料仍然具有优异的机械力学性能；
实施例5-8和比较例2：
把经过干燥的SAN树脂、PMMA树脂、丙烯酸酯类接枝橡胶和其它助剂按表1中组成比例混合后加入到双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)主机筒中。主机筒各段控制温度(从加料口至机头出口)分别为200℃、220℃、230℃、230℃、230℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。将上述产品在鼓风烘箱中于80℃干燥5小时后用塑料注射成型机注塑成标准样条，注塑温度230℃。注塑好的样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试。实际测试结果见表2。
表2：
| 组成 | 比较例2 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| SAN-3 | 40 | ||||
| SAN-2 | 40 | 50 | 40 | 30 | |
| MAS | 35 | 40 | 40 | ||
| PMMA | 40 | 40 | 10 | ||
| EXL-2678 | 20 | 20 | 15 | 20 | 20 |
| 稳定剂619F | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 测试结果 | 比较例2 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 熔融指数(g/10min) | 7.2 | 10.6 | 20.1 | 15.8 | 13.3 |
| 弯曲模量(MPa) | 2570 | 2560 | 2650 | 2540 | 2560 |
| 缺口冲击强度(J/m) | 146 | 136 | 102 | 126 | 121 |
| 维卡软化温度(℃) | 103 | 102 | 100 | 99.5 | 101 |
| 透明性 | 半透明 | 87 | 87 | 85 | 85 |
| 铅笔硬度(级) | H | H | H | H | F |
由表2可见，当采用丙烯腈含量不在本发明所述范围之内的SAN时(比较例2)，得到透明性不好的ABS合金材料；而采用由本发明所述范围之内的组合时，能够得到具有高透明性、优异的机械力学性能、以及优异的表面硬度的ABS合金材料。
Claims (3)
1.一种透明、高硬度、抗冲击ABS塑料合金组合物，其特征在于：包括苯乙烯-丙烯腈树脂（SAN）、聚丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯类接枝橡胶；所述的苯乙烯-丙烯腈树脂为30～50重量份，聚丙烯酸酯树脂为30～50重量份，丙烯酸酯类接枝橡胶为10～30重量份；
所述的苯乙烯-丙烯腈树脂为苯乙烯与丙烯腈的共聚物；其中，按重量百分比计，丙烯腈含量为20-30%；
所述的聚丙烯酸酯树脂是甲基丙烯酸甲酯均聚物PMMA，聚甲基丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物，以及它们的混和物；
所述的丙烯酸酯类接枝橡胶选自具有核-壳结构的聚甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物接技橡胶MBS中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的透明、高硬度、抗冲击ABS塑料合金组合物，其特征在于：所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的重均分子量为100,000-180,000g/mol。
3.根据权利要求1所述的透明、高硬度、抗冲击ABS塑料合金组合物，其特征在于：所述的组合物还可包括着色剂，填料，热稳定剂，抗静电剂和润滑剂。
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