CN103333481B - 一种耐磨pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
一种耐磨pc/abs合金材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种耐磨PC/ABS合金材料及其制备方法，所述的耐磨PC/ABS合金材料是由以下重量份的原料制成：PC树脂50～80份、ABS树脂20～50份、耐磨剂1～10份、抗氧剂0.1～1份、润滑剂0.1～1份，所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，MAH的重量百分比含量为1～3%。本发明使用PE-g-MAH共聚物作为耐磨剂，显著提高了PC/ABS材料表面的耐磨性，弥补了PC/ABS材料作为免喷涂材料时耐磨性不足的缺陷，对推进PC/ABS材料在免喷涂制件领域的应用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性树脂，具体地说，涉及一种耐磨PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
PC/ABS合金材料由于其优异的综合性能，在汽车、家电、通讯和IT等行业有着广泛的应用，尤其是近年来，随着汽车行业的迅猛发展以及汽车轻量化、以塑代钢的发展趋势，使得PC/ABS合金材料在汽车行业被广泛的应用。
一直以来，人们习惯于将PC/ABS合金材料进行一些后加工处理，如喷涂、水转印等。但随着人们环保意识的提高，以及汽车ELV法令的出台，需要更多的热塑性材料可以直接进行回收处理，而不需要分离热固性漆膜的过程。于是人们开始致力于免喷涂材料的研究，但是由于PC/ABS的耐磨性较差，一定程度上限制了其作为免喷涂材料在汽车上的应用。因此，研究开发高耐磨性的PC/ABS合金材料对于其在汽车行业的应用具有现实而重要的意义。
中国专利文献CN201210446256.6，申请日2010.03.05，公开了一种具有优异耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金及其制备方法，所述的阻燃聚碳酸酯合金包括以下组分和含量：PC 70-90重量份，ABS 5-20重量份，有机硅化合物0.5-3重量份，阻燃剂10-20重量份。其制备方法是：将上述原材料在中速混合器中混合10-30min，投置于双螺杆挤出机中、阻燃剂侧喂，经过熔融挤出，造粒即得产品。该发明采用有机硅化合物对PC/ABS进行改性，提高了PC/ABS合金的耐磨性能。本发明旨在提供另一种耐磨的PC/ABS合金材料。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种耐磨PC/ABS合金材料。
本发明的再一的目的是，提供上述耐磨PC/ABS合金材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种耐磨PC/ABS合金材料，它是由以下重量份的原料制成：
PC树脂
50～80份
ABS树脂
20～50份
耐磨剂
1～10份
抗氧剂
0.1～1份
润滑剂
0.1～1份
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物。
优选的，所述的PE-g-MAH共聚物中，MAH的重量百分比含量为1～3%。
优选的，所述的PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃。
优选的，所述的ABS树脂相对分子量为100000～180000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10～55%，丙烯腈重量百分比含量为15～32%，苯乙烯重量百分比含量为30～70%。
优选的，所述的抗氧剂选自四[β−(3，5−二叔丁基4−羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、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、三(2，4−二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。
优选的，所述的润滑剂为硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸、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物。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
如上所述的耐磨PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）按如上所述的重量份，将PC树脂、ABS树脂、耐磨剂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
2）将步骤1）所得混合物加入双螺杆挤出机共混造粒，制得耐磨PC/ABS合金材料。
优选的，所述的双螺杆挤出机的机筒温度为220～280℃，螺杆转速为300～600rpm。
需要说明的是，所述的PE-g-MAH为马来酸酐接枝聚乙烯，它是通过化学反应的手段在聚乙烯分子链上接技数个马来酸酐分子，既具有聚乙烯的良好加工性和其它优异性能，又具有马来酸酐极性分子的可再反应性和强极性，常规用于作为偶联剂和再反应改性剂使用。
本发明优点在于：
使用PE-g-MAH共聚物作为耐磨剂，显著提高了PC/ABS材料表面的耐磨性，弥补了PC/ABS材料作为免喷涂材料时耐磨性不足的缺陷，对推进PC/ABS材料的免喷涂具有重要意义。
具体实施方式
下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
以下实施例1-4中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-20；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434；耐磨剂选用南通日之升的CMG9904；抗氧剂和润滑剂均为市售。
实施例
1
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
60份，
ABS树脂
40份，
耐磨剂
1份，
抗氧剂
0.3份，
润滑剂
0.3份，
1）将PC树脂、ABS树脂、耐磨剂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中混合；
2）然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得耐磨PC/ABS合金粒子，挤出机的机筒温度为240～280℃，螺杆转速为400～600rpm。
实施例
2
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
60份，
ABS树脂
40份，
耐磨剂
3份，
抗氧剂
0.3份，
润滑剂
0.3份，
按实施例1的方法制得产品。
实施例
3
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
60份，
ABS树脂
40份，
耐磨剂
5份，
抗氧剂
0.3份，
润滑剂
0.3份，
按实施例1的方法制得产品。
实施例
4
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
60份，
ABS树脂
40份，
耐磨剂
10份，
抗氧剂
0.3份，
润滑剂
0.3份，
按实施例1的方法制得产品。
实施例
5
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
80份，
ABS树脂
20份，
耐磨剂
1份，
抗氧剂
1份，
润滑剂
0.1份，
所述的PC树脂相对分子量为30000g/mol，玻璃化温度为150℃；
所述的ABS树脂相对分子量为100000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为55%，丙烯腈重量百分比含量为15%，苯乙烯重量百分比含量为30%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为1%；
所述的抗氧剂是四[β−(3，5−二叔丁基4−羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和二缩三乙二醇双[β−(3−叔丁基−4−羟基−5−甲基苯基)丙酸酯]的混合物，二者重量比1∶1；
所述的润滑剂是N，N−乙撑双硬脂酸酰胺；
按实施例1的方法制得产品。
实施例
6
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
50份，
ABS树脂
50份，
耐磨剂
10份，
抗氧剂
0.1份，
润滑剂
1份，
所述的PC树脂相对分子量为17000g/mol，玻璃化温度为140℃；
所述的ABS树脂相对分子量为150000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10%，丙烯腈重量百分比含量为32%，苯乙烯重量百分比含量为58%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为3%；
所述的抗氧剂是双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
所述的润滑剂是硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺的混合物，三种重量比1∶1∶1；
按实施例1的方法制得产品。
实施例
7
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
50份，
ABS树脂
50份，
耐磨剂
10份，
抗氧剂
0.1份，
润滑剂
1份，
所述的PC树脂相对分子量为22000g/mol，玻璃化温度为144℃；
所述的ABS树脂相对分子量为180000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为15%，丙烯腈重量百分比含量为15%，苯乙烯重量百分比含量为70%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为2%；
所述的抗氧剂是双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和三(2，4−二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物，二者重量比1∶1；
所述的润滑剂是季戊四醇硬脂酸；
按实施例1的方法制得产品。
实施例
8
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
80份，
ABS树脂
20份，
耐磨剂
1份，
抗氧剂
1份，
润滑剂
0.1份，
所述的PC树脂相对分子量为30000g/mol，玻璃化温度为150℃；
所述的ABS树脂相对分子量为100000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为55%，丙烯腈重量百分比含量为15%，苯乙烯重量百分比含量为30%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为1%；
所述的抗氧剂是二缩三乙二醇双[β−(3−叔丁基−4−羟基−5−甲基苯基)丙酸酯]；
所述的润滑剂是硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡混合物，三者重量比1∶1∶1；
按实施例1的方法制得产品。
对比例
1
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
60份，
ABS树脂
40份，
抗氧剂
0.3份，
润滑剂
0.3份，
所述的PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂与实施例1相同，按实施例1的方法制得产品。
对比例
2
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
60份，
ABS树脂
40份，
耐磨剂
1份，
抗氧剂
0.3份，
润滑剂
0.3份，
所述的PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂与实施例相同，所述的耐磨剂是有机硅化合物：选用德固赛的有机硅油，4042；按实施例1的方法制得产品。
对比例
3
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
80份，
ABS树脂
20份，
耐磨剂
0.9份，
抗氧剂
1份，
润滑剂
0.1份，
所述的PC树脂相对分子量为30000g/mol，玻璃化温度为150℃；
所述的ABS树脂相对分子量为100000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为55%，丙烯腈重量百分比含量为15%，苯乙烯重量百分比含量为30%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为1%；
所述的抗氧剂是四[β−(3，5−二叔丁基4−羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和二缩三乙二醇双[β−(3−叔丁基−4−羟基−5−甲基苯基)丙酸酯]的混合物，二者重量比1∶1；
所述的润滑剂是N，N−乙撑双硬脂酸酰胺，
按实施例1的方法制得产品。
对比例
4
按以下重量配比进行备料：
PC树脂
50份，
ABS树脂
50份，
耐磨剂
11份，
抗氧剂
0.1份，
润滑剂
1份，
所述的PC树脂相对分子量为17000g/mol，玻璃化温度为140℃；
所述的ABS树脂相对分子量为150000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10%，丙烯腈重量百分比含量为32%，苯乙烯重量百分比含量为58%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为3%；
所述的抗氧剂是双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
所述的润滑剂是硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺的混合物，三种重量比1∶1∶1，
按实施例1的方法制得产品。
实施例
9
依据ISO16047测定实施例1-8及对比例1-4制备的PC/ABS合金材料的耐磨耗系数，测试结果见表1。
表1 实施例1-8及对比例1-4产品的耐磨耗系数测试结果
由表1可以看出，不添加耐磨剂以及使用有机硅油作为耐磨剂，相比于本发明使用PE-g-MAH共聚物作为耐磨剂，制得的PC/ABS合金材料的耐磨耗系数较大，表明其耐磨损性能较差；另外还发现，耐磨剂PE-g-MAH共聚物的重量配比控制在本发明的范围内，制得的PC/ABS合金材料的耐磨耗性能显著增强。本发明使用PE-g-MAH共聚物耐磨剂提高了PC/ABS材料表面的耐磨性，弥补了PC/ABS材料作为免喷涂材料时耐磨性不足的缺陷，对推进PC/ABS材料的应用具有重要意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种耐磨PC/ABS合金材料，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：
PC树脂
80份，
ABS树脂
20份，
耐磨剂
1份，
抗氧剂
1份，
润滑剂
0.1份，
所述的PC树脂相对分子量为30000g/mol，玻璃化温度为150℃；
所述的ABS树脂相对分子量为100000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为55%，丙烯腈重量百分比含量为15%，苯乙烯重量百分比含量为30%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为1%；
所述的抗氧剂是四[β−(3，5−二叔丁基4−羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和二缩三乙二醇双[β−(3−叔丁基−4−羟基−5−甲基苯基)丙酸酯]的混合物，二者重量比1∶1；
所述的润滑剂是N，N−乙撑双硬脂酸酰胺。
2.一种耐磨PC/ABS合金材料，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成：
PC树脂
50份，
ABS树脂
50份，
耐磨剂
10份，
抗氧剂
0.1份，
润滑剂
1份，
所述的PC树脂相对分子量为17000g/mol，玻璃化温度为140℃；
所述的ABS树脂相对分子量为150000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10%，丙烯腈重量百分比含量为32%，苯乙烯重量百分比含量为58%；
所述的耐磨剂是PE-g-MAH共聚物，其中MAH的重量百分比含量为3%；
所述的抗氧剂是双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
所述的润滑剂是硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺的混合物，三种重量比1∶1∶1。
3.权利要求1或2所述的耐磨PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按权利要求1或2所述的重量份，将PC树脂、ABS树脂、耐磨剂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
2）将步骤1）所得混合物加入双螺杆挤出机共混造粒，制得耐磨PC/ABS合金材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机的机筒温度为220～280℃，螺杆转速为300～600rpm。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |