CN104312128B - 一种抗静电pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗静电PC/ABS合金材料，包括PC：70-80份；ABS：5-10份；增溶剂：0.5-1.0份；增韧剂：3-5份；复配抗静电剂：8-12份；热稳定剂DSTP：0.5-1.0份；抗氧剂1010：0.1-0.5份；抗氧剂168：0.1-0.5份；所述的复配抗静电剂为烷基苯磺酸盐和硅氧烷复配后形成复配抗静电剂。本发明采用PC/ABS合金材料为基料，通过烷基苯磺酸盐和硅氧烷复配进行静电消除，保证了材料的抗静电性能，同时对材料的抗冲击性能、机械性能和透明性都具有良好的增强，而增溶剂则促进了复配抗氧剂和合金材料之间的相容性，增韧剂加强了材料的韧性。

Description

一种抗静电PC/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PC/ABS合金材料，尤其涉及一种抗静电PC/ABS合金材料及其制备方法，属于化工材料技术领域。
背景技术
目前，PC/ABS合金是PC合金中应用最广，销售量最大的品种，其应用于众多领域，如汽车、机械、电子、化工、建材、医疗和体育等，在国民经济中占有重要的地位。而上述领域中的合金材料需要具有较高的耐冲击性能，以及一定的抗静电性能。
高分子材料其在使用时易于产生静电积累，导致吸尘、电击，甚至产生火花放电等不良现象，因此在一些领域的使用受到了限制。而为了解决上述问题，通常的做法是在高分子材料中添加抗静电剂，以降低高分子材料的电阻率。但是，抗静电剂的性质、用量、以及与高分子材料之间的相容性，高分子材料的结晶性和玻璃化温度、对高分子材料的其他性能的影响等情况则需要进行深入研究，以实现高分子性能的优良性能。目前使用的抗静电剂有它们不错的抗静电一面，同时也存在很大的局限性，要么使用的时效性差，要么有发粘和气味问题，要么影响其它的物性指标，要么使用受颜色限制，要么成本较高，很难工业生产，要么受到相容性的限制，还有很多受到空气湿度的影响，所以开发出一种既能降低静电产生，又能消除产生的静电，而且能克服上述问题的助剂才是理想的抗静电剂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种制备工艺简单、降低了静电的产生、材料的物理性好的抗静电PC/ABS合金材料及其制备方法。
本发明采用的技术方案为：
一种抗静电PC/ABS合金材料，其特征在于，包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：
PC：70-80份；
ABS：5-10份；
增溶剂：0.5-1.0份；
增韧剂：3-5份；
复配抗静电剂：8-12份；
热稳定剂DSTP：0.5-1.0份；
抗氧剂1010：0.1-0.5份；
抗氧剂168：0.1-0.5份；
所述的复配抗静电剂为烷基苯磺酸盐和硅氧烷复配后形成复配抗静电剂。
进一步，所述的复配抗静电剂中烷基苯磺酸盐和硅氧烷的质量比为：7-10:1-2。
所述的增溶剂为马来酸酐。
所述增韧剂为MBS。
上述的抗静电PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述的重量份数称取原料：称取PC、ABS、增溶剂、增韧剂、复配抗静电剂、热稳定剂DSTP、抗氧剂1010和抗氧剂168；
(2)将步骤(1)所述的原料在高速混合器中干混5-10min；
(3)将步骤(2)混合后的原料置于双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒，制得抗静电PC/ABS复合材料的粒料，其工艺控制条件为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区230～240℃，四区230～240℃，五区-十区均为230～240℃，停留时间为3min，压力为15-20MPa。
本发明的有益效果为：本发明采用PC/ABS合金材料为基料，材料配方中通过烷基苯磺酸盐和硅氧烷复配进行静电消除，保证了材料的抗静电性能，同时对于材料的抗冲击性能、机械性能和透明性都具有良好的增强。同时增溶剂的合理添加，进一步促进了复配抗氧剂和合金材料之间的相容性，而增韧剂则加强了材料的韧性；且本发明所述制备方法简单，成本低，适宜应用生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明：
选材：以下实施例中，PC(聚碳酸酯)，化学名：2,2'-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯，密度1.2g/mL(25℃)；ABS：化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，增溶剂为马来酸酐，增韧剂为MBS，所述的抗静电助剂为烷基苯磺酸盐和硅氧烷复配产物；所述的热稳定剂DSTP为某一公司生产，商品牌号为NegonoxDSTP；所述的抗氧剂1010为某一公司生产，商品牌号为Irganox1010；抗氧剂168为某公司生产，商品牌号为Irgafos168。
以下所有实验的制备方法均为：(1)按照重量份数称取原料：称取PC、ABS、增溶剂、增韧剂、复配抗静电剂、热稳定剂DSTP、抗氧剂1010和抗氧剂168；
(2)将步骤(1)所述的原料在高速混合器中干混5-10min；
(3)将步骤(2)混合后的原料置于双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒，制得抗静电PC/ABS复合材料的粒料，其工艺控制条件为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区230～240℃，四区230～240℃，五区-十区均为230～240℃，停留时间为3min，压力为15-20MPa。。
表1为第一组实验实施例1-4的具体配方：
第二组实验参考第一组实验中的实施例1-4，其中第二组实验中实施例1-4中的增溶剂取消，其余加入的含量与第一组实验一样；第三组实验参考第一组实验的实施例1-4，其中第三组实验中式实施例1-4中的复配抗静电剂取消，其余加入的含量与第一组实验一样。
下面进行对三组实验所得复合材料颗粒进行性能测试，方法、标准和测试结果如下：
将按上述方法完成造粒的粒子材料事先在90～100℃的鼓风烘箱中干燥2～3小时，然后再将干燥好的粒子材料在注射成型机上进行注射成型制样。
拉伸性能测试按ISO527-2进行，试样尺寸为150*10*4mm，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能测试按ISO178进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；简支梁冲击强度按ISO179进行，试样尺寸为80*6*4mm，缺口深度为试样厚度的三分之一；热变形温度按ISO75进行，试样尺寸为120*10*3.0mm，载荷为1.8MPa；材料的热存放以成型汽车部件为试验对象，上述试样为成型汽车眼镜盒，测试温度为120℃；材料的表面电阻率按ISO3915进行测试，测试样件在测试前保证干净无油污。
材料的综合力学性能通过测试所得的拉伸强度，断裂伸长率，弯曲模量，热变性温度以及冲击强度的数值进行评判；材料的热氧老化性能根据按标准所测定的耐热氧老化时间长短进行评判：时间越长，材料的耐热氧老化性能越好；材料的表面电阻率按ISO3915进行测试评判：表面电阻率≤1010Ω·m符合汽车内饰抗静电标准，值越小，抗静电效果越好。
三组试样的配方及各项性能测试结果见下各表：
表1：第一组实验的实施例1-4的材料性能表
表2：第二组实验的实施例1-4的材料性能表
复合材料名称 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
无缺口冲击强度(kJ/m2) 不断 不断 不断 不断
缺口冲击强度(kJ/m2) 35 36 35 38
拉伸强度(MPa) 40 39 41 40
断裂伸长率(％) 19 18 20 18
弯曲强度(MPa) 80 76 81 78
弯曲模量(MPa) 2200 2190 2210 2220
热存放(24H) 合格 合格 合格 合格
表面电阻率(Ω·m) 6.0×1011 4.3×1011 6.5×1010 6.0×1010
表3：第三组实验的实施例1-4的材料性能表
复合材料名称 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
无缺口冲击强度(kJ/m2) 不断 不断 不断 不断
缺口冲击强度(kJ/m2) 38 36 40 38
拉伸强度(MPa) 45 43 46 42
断裂伸长率(％) 20 22 23 204 -->
弯曲强度(MPa) 80 82 82 80
弯曲模量(MPa) 2250 2210 2230 2245
热存放(24H) 合格 合格 合格 合格
表面电阻率(Ω·m) 6.9×1012 5.8×1012 6.9×1011 5.5×1011
由表1和表2、3对比可知，增溶剂以及抗静电助剂的加入，可以大大提高PC/ABS材料的抗静电效果。从且保持了材料的力学性能、热氧稳定性等基本性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种抗静电PC/ABS合金材料，其特征在于，包括以下组分，且各组分的重量份数分别为：
PC：70-80份；
ABS：5-10份；
增溶剂：0.5-1.0份；
增韧剂：3-5份；
复配抗静电剂：8-12份；
热稳定剂DSTP：0.5-1.0份；
抗氧剂1010：0.1-0.5份；
抗氧剂168：0.1-0.5份；
所述的复配抗静电剂为烷基苯磺酸盐和硅氧烷复配后形成复配抗静电剂；所述的复配抗静电剂中烷基苯磺酸盐和硅氧烷的质量比为：7-10:1-2；所述的增溶剂为马来酸酐。
2.根据权利要求1所述的一种抗静电PC/ABS合金材料，其特征在于，所述增韧剂为MBS。
3.根据权利要求1或2所述的抗静电PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按权利要求1所述的重量份数称取原料：称取PC、ABS、增溶剂、增韧剂、复配抗静电剂、热稳定剂DSTP、抗氧剂1010和抗氧剂168；
（2）将步骤（1）所述的原料在高速混合器中干混5-10min；
（3）将步骤（2）混合后的原料置于双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒，制得抗静电PC/ABS复合材料的粒料，其工艺控制条件为：一区220～230℃，二区230～240℃，三区230～240℃，四区230～240℃，五区-十区均为230～240℃，停留时间为3min，压力为15-20MPa。
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