CN104004332B - 低收缩率高韧性的pc/abs合金组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物及其制备方法；所述PC/ABS合金组合物包含以下组分及重量份：PC树脂30～80份，ABS树脂19～60份，无机纳米粒子1～10份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。本发明的方法简单易行，由于无机纳米粒子的存在，使得PC/ABS合金组合物拥有较低模具收缩率的同时，保持了较高的韧性，此PC/ABS合金组合物适合于模具已开且制件尺寸偏小，但韧性要求较高的情况下使用。

Description

低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子共混、高分子成型加工领域，具体涉及一种低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物及其制备方法。
背景技术
PC/ABS合金组合物兼顾了PC和ABS二者的优点，具有优良的力学性能和加工性能，在汽车、电子、通讯和化工等领域有着广泛的应用，尤其是近几年汽车消费市场火爆，以及汽车轻量化、以塑代钢的趋势下，使得PC/ABS合金组合物在汽车领域的用量迅猛上升。
PC/ABS的收缩率一般在0.5～0.7％的范围，但是具体收缩率与制件结构有关，对于如汽车仪表板骨架、汽车尾翼等较大制件，模具收缩率会偏上限，而对于一些如按钮、门拉手等较小制件，收缩率会偏下限。现实情况中，大家经常碰到模具开的模收缩率不对，造成制件尺寸超出规定范围而装配困难的情况。对于制件尺寸偏小的情况，可以通过在PC/ABS中添加入滑石粉的矿物，来降低PC/ABS的收缩率解决尺寸偏小的问题，但是添加此类矿物的PC/ABS韧性会急剧下降，很难满足制件的韧性要求。如果添加某种物质能够降低PC/ABS的收缩率，同时PC/ABS还能够保持较高的韧性，将有效地解决制件尺寸偏小的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低收缩率高韧性PC/ABS合金组合物，本发明的低收缩率高韧性PC/ABS合金组合物具有模具收缩率低、韧性高的特点。本发明的另一目的在于提供该合金组合物的制备方法。
本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明涉及一种低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物，包含具有以下重量份的组分：
所述PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃。
所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，所述ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol，包括重量百分比含量为10～55％的丁二烯，重量百分比含量为15～32％的丙烯腈，重量百分比含量为30～70％的苯乙烯。
所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土中的一种或两种的混合。
所述抗氧剂为四[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和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
所述润滑剂为硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、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。
上述电镀用ABS树脂组合物采用以下方法制得：
S1、按照权利要求1～6所述PC/ABS合金组合物配方分别称取各组分；
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物。
所述双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：本发明的方法简单易行，由于无机纳米粒子的存在，使得PC/ABS合金组合物拥有较低模具收缩率的同时，保持了较高的韧性，此PC/ABS合金组合物适合于模具已开且制件尺寸偏小，但韧性要求较高的情况下使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例PC/ABS合金组合物的重量份组分参见下述表1，其中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-22；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434；纳米二氧化硅选用德国瓦克公司的N20；抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
其制备方法如下：
S11、按照下文表1中实施例1配方称取PC50份(重量份的组分，下同)、ABS49份、纳米二氧化硅1份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.3份；
S12、将S11步骤中称取的纳米二氧化硅通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S13、将步骤S12所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与S11步骤中称取的ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S14、将步骤S13所得混合物与S11步骤中称取的PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm，制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物。
实施例2
本实施例PC/ABS合金组合物的重量份组分参见下述表1，其中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-22；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434；纳米二氧化硅选用德国瓦克公司的N20；抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
其制备方法如下：
S21、按照下文表2中实施例1配方称取PC50份(重量份的组分，下同)、ABS47份、纳米二氧化硅4份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.3份；
S22、将S21步骤中称取的纳米二氧化硅通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S23、将步骤S22所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与S21步骤中称取的ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S24、将步骤S23所得混合物与S21步骤中称取的PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm，制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物。
实施例3
本实施例PC/ABS合金组合物的重量份组分参见下述表1，其中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-22；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434；纳米二氧化硅选用德国瓦克公司的N20；抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
其制备方法如下：
S31、按照下文表1中实施例3配方称取PC50份(重量份的组分，下同)、ABS47份、纳米二氧化硅4份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.3份；
S32、将S31步骤中称取的纳米二氧化硅通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S33、将步骤S32所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与S31步骤中称取的ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S34、将步骤S33所得混合物与S31步骤中称取的PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm，制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物。
对比例1
本对比例PC/ABS合金组合物的重量份组分参见下述表1，其中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-22；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434；抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
其制备方法如下：
S01、按照下文表1中对比例1配方称取PC50份(重量份的组分，下同)、ABS50份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.3份；
S02、将S01步骤中称取的PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂混合搅拌机中进行混合；
S03、将步骤S02所得的混合物通过主喂、滑石粉通过侧喂加入双螺杆挤出机共混造粒，挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。
对比例2
本对比例PC/ABS合金组合物的重量份组分参见下述表1，其中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-22；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434；滑石粉选用西班牙力拓公司的T84；抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
其制备方法如下：
S01、按照下文表1中对比例2配方称取PC50份(重量份的组分，下同)、ABS45份、滑石粉8份、抗氧化剂0.4份、润滑剂0.3份；
S02、将S01步骤中称取的PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂混合搅拌机中进行混合；
S03、将步骤S02所得的混合物通过主喂、滑石粉通过侧喂加入双螺杆挤出机共混造粒，挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。
表1各组分及含量
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
PC 50 50 50 50 50
ABS 49 47 45 50 45
纳米二氧化硅 1 4 8 - -
滑石粉 - - - - 8
抗氧剂 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
润滑剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
性能测试：
将以上实施例1～3和对比例1～2制备的低收缩率高韧性PC/ABS合金组合物的性能进行测试，结果如下：
表2实施例1～3及对比例1～2测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
模具收缩率(％) 0.59 0.51 0.39 0.62 0.38
简支梁缺口冲击强度 52 47 39 54 10
综上所述，本发明的方法简单易行，由于无机纳米粒子的存在，使得PC/ABS合金组合物拥有较低模具收缩率的同时，保持了较高的韧性，此PC/ABS合金组合物适合于模具已开且制件尺寸偏小，但韧性要求较高的情况下使用。
实施例4
S1、称取各组分PC树脂30份、ABS树脂19份、无机纳米粒子1份、抗氧剂
0.1份、润滑剂0.1份；
S2、将S1步骤称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的机筒温度为200℃，螺杆转速为300rpm。
实施例5
S1、称取各组分PC树脂55份、ABS树脂39.5份、无机纳米粒子5.5份、抗氧剂
0.55份、润滑剂0.55份；
S2、将S1步骤称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的机筒温度为230℃，螺杆转速为450rpm。
实施例6
S1、称取各组分PC树脂80份、ABS树脂60份、无机纳米粒子10份、抗氧剂1份、润滑剂1份；
S2、将S1步骤称取的无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的机筒温度为260℃，螺杆转速为600rpm。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物，其特征在于，包含具有以下重量份的组分：
所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅；
所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，所述ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol，包括重量百分比含量为10～55％的丁二烯，重量百分比含量为15～32％的丙烯腈，重量百分比含量为30～70％的苯乙烯；
所述PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃；
所述抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比为1：1；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸。
2.一种制备权利要求1所述低收缩率高韧性PC/ABS合金组合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按照权利要求1所述PC/ABS合金组合物配方分别称取各组分；
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液；
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机，与ABS树脂共混，水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物；
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，并通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金组合物；
所述双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。
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