CN103554865B - 一种高流动pc/abs合金材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高流动PC/ABS合金材料及其制备方法和应用。本发明的合金材料包含30-90重量份聚碳酸酯、10-70重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、2-10重量份增韧剂、2-5重量份相容剂、0.5-5重量份加工助剂以及0.5-5重量份流动改性剂。本发明的合金材料具有优异的流动性、良好的机械性能、优异的成型加工性，另外该材料还具有汽车内饰件需要的优异的低气味、低挥发等性能，该材料可以广泛运用于汽车内外饰，以及一些功能键，包括汽车中控台、汽车门把手、车灯等。
Description
技术领域
本发明涉及汽车专用材料，具体涉及一种高流动PC/ABS合金材料及其制备方法和应用。
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。
国内由于设备剪切不足，为了保证PC/ABS合金材料具有较好的相容性能，国内厂家都采用加入大量的增韧剂，相容剂来保证性能，这就导致材料的流动性较差，对于一些结构复杂，薄壁的制件，注塑困难，并且PC容易产生热分解，导致制件表面产生银丝现象；国内常见PC/ABS汽车专用材料的熔体流动速率（MI值）通常都在20g/10min以下，导致注塑产生困难，因此本领域需要进一步对PC/ABS合金的加工流动性进行改善。
发明内容
本发明的目的就是提供一种新型的高流动PC/ABS合金材料及其制备方法。
本发明提供的PC/ABS合金材料，原料配方包括：
根据本发明优选的实施方式，所述合金材料的原料配方包括：
根据本发明优选的实施方式，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。
根据本发明优选的实施方式，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物在220℃、载荷10kg时的熔融指数为20g/10min-30g/10min。
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物可以采用上海高桥石油化工公司生产的市售本体法产品ABS8434和/或ABS8391，残留单体及挥发性溶剂含量低。
根据本发明优选的实施方式，所述的增韧剂选自：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、橡胶质量百分含量大于65%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。例如采用罗门哈斯生产的丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS-2620）。
根据本发明优选的实施方式，所述的相容剂选自：苯乙烯-马兰酸酐接枝物、丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烃-丙烯酸酯-丙烯腈共聚物、聚烯烃-丁二烯-丙烯腈共聚物。例如采用杜邦公司（1125AC）生产的聚烯烃-丁二烯-丙烯腈共聚物。
根据本发明优选的实施方式，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）。
根据本发明优选的实施方式，所述的流动改性剂选自：磷酸三苯酯（TPP）、硅酮、蒙脱蜡，可以降低PC/ABS合金的内应力，增加材料的流动性，效果良好。
本发明提供的合金材料的制备方法，包括将聚碳酸酯、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、增韧剂、相容剂、加工助剂、流动改性剂置入挤出机中挤出得到所述复合材料的步骤，其中各原料的比例如前所述。
本发明提供的合金材料的应用，用作制备汽车内饰件或外饰件。
所述汽车内饰件为仪表盘骨架、门板上装骨架、仪表板、内后视镜壳体、除雾格栅、空调出风口、副仪表板或手套箱。
本发明的合金材料具有良好的机械性能、优异的流动性、优异的成型加工性，使材料能够注塑结构复杂、薄壁的制件。另外该材料还具有汽车内饰件需要的优异的低气味、低挥发等性能，该材料可以广泛运用于汽车内外饰，如仪表盘骨架、门板上装骨架、仪表板、内后视镜壳体、除雾格栅、空调出风口、副仪表板以及手套箱等部件，以及一些功能键，包括汽车中控台、汽车门把手、车灯等等。
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1-8
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，110℃干燥4小时，然后由注塑机制备测试样条。
实施例1～8各原料重量份数见表1。
表1实施例1～8的原料重量份数
*加工助剂：0.1重量份主抗氧剂1010(四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯)、0.2重量份辅助抗氧剂168（三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯）和0.2重量份润滑剂E蜡。
对实施例1～7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，结果如表2所示。
表2性能测试结果
从上表实施例1,2,3对比来看，通过PC融指的改变，确实可以起到改变合金材料流动性的功效，但是PC流动性的提高，伴随着合金材料的性能有所下降，这种流动性的提高时通过降低材料性能来获得的；而通过实施例4,5,6，通过改变ABS的融指材料的性能与改变PC，效果是相同的，另外可以看到，材料不添加相容剂，增韧剂的的话，材料的性能下降明显；而对比实施例7和8，可以明显的看出添加流动改性剂，材料的流动性有大幅度的提高，此外添加适量流动改性剂不会对材料的性能有任何影响，该材料性能完全可以与进口材料媲美，可以通过对比德国拜耳公司的T65XF的性能得出结论。
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 (2)
1.一种PC/ABS合金材料的制备方法，按照下述步骤进行：
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，110℃干燥4小时，然后由注塑机制备测试样条；
各原料重量份数为：
其中加工助剂：0.1重量份主抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、0.2重量份辅助抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)和0.2重量份润滑剂E蜡。
2.一种PC/ABS合金材料的制备方法，按照下述步骤进行：
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，110℃干燥4小时，然后由注塑机制备测试样条；
各原料重量份数为：
其中加工助剂：0.1重量份主抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、0.2重量份辅助抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)和0.2重量份润滑剂E蜡。
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