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

一种高流动PC/ABS合金材料及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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
[0005] 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。
[0006] 本发明提供的PC/ABS合金材料,原料配方包括:
[0007] 聚碳酸酯 30-90重量份; 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物 10-70重量份; 增軔剂 2-10重量份; 相容剂 2-5重量份; 加工助剂 0.1-5重量份; 流动改性剂 0.1-5重量份。
[0008] 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:
[0009] 聚碳酸酿 55-70重量份; 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物 20-30重量份; 增軔剂 2-8重量份; 相容剂 2-5重量份; 加工助剤 0.4-】重量份; 流动改性剂 0.4-1重量份》
[0010] 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。
[0011] 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°C、载荷 IOkg 时的恪融指数为 20g/10min-30g/10min。
[0012] 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。
[0013] 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)。
[0014] 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。
[0015] 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,
[0016] 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;
[0017] 所述的辅助抗氧剂为三(2, 4 一二叔丁基苯基)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;
[0018] 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;
[0019] 所述的外润滑剂为硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂(PETS)。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 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
[0026] 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。
[0027] 实施例1-8
[0028] 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 °C、260 °C、260°C、260 °C、255°C、250 °C、250°C、250 °C、250°C,模头:260°C,材 料挤出后经过水冷、切粒,然后包装。粒料在鼓风干燥箱,ll〇°C干燥4小时,然后由注塑机 制备测试样条。
[0029] 实施例1~8各原料重量份数见表1。
[0030] 表1实施例1~8的原料重量份数
Figure CN103554865BD00061
Figure CN103554865BD00071
[0033] *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)、〇. 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。
[0034] 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。
[0035] 表2性能测试结果
Figure CN103554865BD00072
[0037] 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。
[0038] 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 °C、260 °C、260 °C、260 °C、255 °C、250 °C、250 °C、250 °C、250 °C,模头:260 °C,材料 挤出后经过水冷、切粒,然后包装;粒料在鼓风干燥箱,ll〇°C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:
Figure CN103554865BC00021
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)、〇· 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. -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 °C、260 °C、260 °C、260 °C、255 °C、250 °C、250 °C、250 °C、250 °C,模头:260 °C,材料 挤出后经过水冷、切粒,然后包装;粒料在鼓风干燥箱,ll〇°C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:
Figure CN103554865BC00031
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)、〇· 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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