CN103554865B - 一种高流动pc/abs合金材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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

[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

[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：

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：

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。