CN103059547A - 一种电镀pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，包含30-70重量份聚碳酸酯、40-60重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份苯乙烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份丁二烯类接枝橡胶、1-3重量份相容剂、1-10重量份耐热改性剂、0.5-1重量份加工助剂。本发明的合金材料，具有良好的电镀性能，且还具有优异的机械性能、良好的耐热性能，能够被应用于汽车内外饰的设计，包括散热格栅、车门把手、车标及仪表板饰条等。

Description

一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种PC/ABS合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种性能优异的工程塑料，具有突出的冲击韧性、较宽的使用温度范围、良好的电绝缘性和尺寸稳定性等优点，已经在汽车和电子电器工业领域得到了广泛应用。但PC熔体粘度大、加工成型困难，特别是大型制品容易产生应力开裂，耐化学药品性差，而且价格较高，这些不足使PC的应用受到了一定限制。苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物树脂（ABS）的性能介于工程塑料和通用塑料之间，具有良好的耐冲击性能和加工性能，价格也比较便宜，因而得到了广泛应用。但其耐热性、耐候性差，力学性能不够理想。以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料合金，具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比，降低了熔体粘度，改善了加工性能，并大大提高了产品耐应力开裂的性能；与ABS相比，提高了耐热性和耐候性，成本介于PC和ABS之间，又兼具两者的优点，能更好地应用于汽车、电子、电器等行业。

PC/ABS合金在汽车工业中的用途非常广泛，是汽车塑料中用量较大、增长较快的品种之一。主要部件有：汽车仪表板、门把手、车灯等等。随着我国轿车大规模地进入家庭，车用塑料的需求量逐年增大，但目前我国汽车塑料占汽车自重的比例远低于发达国家，且车用塑料占塑料总消耗的比例也远远低于发达国家。因此，汽车用塑料市场的前景广阔，其中用于仪表板、音响面板、门把手、车灯等的PC/ABS改性料，已是汽车中应用量最大的塑料品种之一。国内汽车行业的快速发展，市场对塑料的需求量巨大，目前汽车用专用树脂和塑料的国产化程度还很小，国产车塑料部件所用树脂和专用料大部分依靠国外进口，甚至PC，ABS树脂因品种和质量上的原因，也还有相当的进口份额。电镀PC/ABS产品具有漂亮的外观，良好的抗腐蚀性及耐候性，因此应用广泛。不过也不是所有PC/ABS都适合电镀工艺，只有达到特殊电镀级别的PC/ABS材料才可以满足电镀的要求。

简单地说，PC/ABS电镀就是将ABS中的B(丁二烯)以化学方式腐蚀掉，B粒子被溶去而AS骨架基本上不受腐蚀，故塑料表面形成了细密的显微凹坑，再附着一层导体(比如铜)使其能够导电，随后再参照金属电镀的方式进行电镀，在其表面镀上一层金属薄膜。金属在这些凹坑中形成无数小按扣而产生铆合效应。B粒子含量偏少且粒大稀疏，或其含量过多且过于致密，都会导致塑件表面镀层铆合效应低，镀层与塑件附着力差。

在一个完整的零部件生产周期内，电镀级PC/ABS被要求赋予以下性能：优异的成型加工性能，对成型复杂制件的良好适应性；良好的可电镀性能，塑件能满足电镀要求，电镀件能通过主机厂的各项标准认证；出色的耐温、长期使用抗疲劳性能，能通过主机厂的总成、整车试验。

因此，本领域需要一种高耐热、高流动的电镀级PC/ABS合金材料，可满足上述要求。

发明内容

本发明的目的就是提供一种新型的电镀级PC/ABS合金材料及其制备方法。

本发明的PC/ABS合金材料，原料配方包括：

根据本发明，所述聚碳酸酯为重均分子量在20000～40000g/mol之间的双酚A型芳香族聚碳酸酯。

所述聚碳酸酯为重均分子量在20000～40000g/mol之间的双酚A型芳香族聚碳酸酯，如LG公司的PC201-10，201-22等。

根据本发明，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物中丁二烯的摩尔含量为23%-27%。

根据本发明，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的分子量为80000～150000，其中，丙烯腈含量为10～30wt%，苯乙烯含量为70～90wt%。

根据本发明，所述丁二烯类接枝橡胶选自：甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉。

聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉是丁二烯摩尔含量≥60%的聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉。

根据本发明，所述的耐热改性剂选自：2-甲基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、聚苯硫醚、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/马来酸酐共聚物、基于苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/马来酸酐共聚物的马来酰亚胺中的一种或两种以上。

根据本发明，所述的相容剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物，聚酯弹性体、聚烯烃弹性体、MBS(甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)。

根据本发明，所述的加工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的一种或多种，其中，

所述的主抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双（2,4-二叔丁基苯基）季戊四醇或2,6-二叔丁基-4-4甲酚、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或多种；

所述的辅助抗氧剂为三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种；

所述的内润滑剂为E蜡，硬脂酸钙或者聚乙烯蜡（PE蜡）中的一种或多种；

所述的外润滑剂为硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂（PETS）。

本发明提供的PC/ABS合金材料的制备方法，包括将30-70重量份聚碳酸酯、40-60重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份苯乙烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份丁二烯类接枝橡胶、1-3重量份相容剂、1-10重量份耐热改性剂、0.5-1重量份加工助剂置入挤出机中挤出得到所述复合材料的步骤。

本发明提供的PC/ABS合金材料的应用，用作制备散热格栅、车门把手、车标或仪表板饰条。

本发明中PC/ABS合金材料，在原料配方调整B（(丁二烯)）相含量在18%-25%,提高了制件电镀率。加入MS-NB可以适当降低PC/ABS合金材料中的B含量，提高材料的流动性，增强电镀效果和提高材料的耐热温度

本发明材料具有优异的机械性能、良好的耐热性能、优异的冲击性能，以及良好的成型加工性能，该材料广泛运用被应用于汽车内外饰的设计，包括散热格栅、车门把手、车标及仪表板饰条等。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1-5

将PC树脂与ABS树脂、各种助剂加入高混机高速搅拌2分钟，加入到挤出机的主喂料器，然后加入到双螺杆挤出机中进行基础造粒。该挤出机温度分布如下：由进料段到机头分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250℃、250℃、250℃，模头：260℃，材料挤出后经过水冷、切粒，然后包装。粒料在鼓风干燥箱，90℃干燥4小时，然后由注塑机制备测试样条。

实施例1～5各原料重量份数见表1。

表1实施例1～5的原料重量份数

注：DENKA IP MS-NB是SMI共聚物，即苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺、马来酸酐的共聚物，等级为MS-NB；抗氧剂1010(四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂168（三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯）为本领域通用的抗氧剂。

对实施例1~5制备的测试样条的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、热变形温度、熔体流动速率性能进行测试，并进行盐雾试验测试。结果如表2所示。

表2性能测试结果

其中，实施例5是现有的通用的PC/ABS合金配方，电镀合格率低，实施例1和2中，通过加入IP MS-NB(IP为马来酰亚胺型耐热改性剂，是SMI共聚物(苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺、马来酸酐的共聚物)，有很高的耐热性(Tg=196℃)、优秀的热稳定性(350℃不分解)；在很宽的范围内与SAN树脂混合，广泛用作ABS热阻改性剂；含有活性功能的马来酸酐团，可作为高分子化合物合金的相容剂，可以改进ABS/工程塑料型合金树脂的性能)，有效的降低了B（丁二烯）的含量，提高了材料的流动性能，同样达到了良好的电镀效果，实施例3中，在保留良好的热性能的基础上，将B含量做到30%，具有较好的力学性能以及电镀效果，但是与实施例1相比，材料流动性较差，对制备大的制件会产生影响。实施例4，通过加大MS-NB的含量，大幅度的提高了材料的热变形温度，并且，没有影响材料的流动性能，同时较好的保留了材料的力学性能，并且拥有了非常好的电镀效果。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种PC/ABS合金材料，其特征在于，所述合金材料的原料配方包括：

2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为重均分子量在20000～40000g/mol之间的双酚A型芳香族聚碳酸酯。

3.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物中丁二烯的摩尔含量为23%-27%。

4.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的分子量为80000～150000，其中，丙烯腈含量为10～30wt%，苯乙烯含量为70～90wt%。

5.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述丁二烯类接枝橡胶选自：甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉。

聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉是丁二烯摩尔含量≥60%的聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉。

6.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的耐热改性剂选自：2-甲基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、聚苯硫醚、N-苯基马来酰亚胺、基于苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/马来酸酐共聚物的马来酰亚胺中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的相容剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，聚酯弹性体、聚烯烃弹性体、MBS(甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)。

8.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的加工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的一种或多种，其中，

所述的主抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双（2,4-二叔丁基苯基）季戊四醇或2,6-二叔丁基-4-4甲酚、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或多种；

所述的辅助抗氧剂为三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种；

所述的内润滑剂为E蜡，硬脂酸钙或者聚乙烯蜡（PE蜡）中的一种或多种；

所述的外润滑剂为硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂（PETS）。

9.根据权利要求1所述的合金材料的制备方法，其特征在于，包括将30-70重量份聚碳酸酯、40-60重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份苯乙烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份丁二烯类接枝橡胶、1-3重量份相容剂、1-10重量份耐热改性剂、0.5-1重量份加工助剂置入挤出机中挤出得到所述复合材料的步骤。

10.根据权利要求1所述的合金材料的应用，其特征在于，用作制备散热格栅、车门把手、车标或仪表板饰条。