CN104403061A - 一种具有哑光效果的abs树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有哑光效果的ABS树脂组合物及其制备方法，包括以下组分和含量：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂93-99.5重量份，交联剂1-5重量份，引发剂0.2-1.0重量份，加工助剂0.5-1.5重量份；将上述原材料在高速混合机内预混3-10分钟，然后预混料经双螺杆挤出机挤出造粒即得到哑光ABS树脂组合物。与现有技术相比，本发明采用在线大分子反应技术手段，使ABS树脂在挤出造粒过程中完成大分子交联反应，一步法直接制备出具有优异哑光效果的ABS树脂组合物。该制备方法工艺过程简单，突破了以往先制备哑光母粒再添加到ABS树脂体系中进行消光的技术方法，解决了光泽度分布不均匀，物理机械性能恶化、工艺复杂和成本较高等问题。

Description

一种具有哑光效果的ABS树脂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种具有哑光效果的ABS树脂组合物及其制备方法。

背景技术

一般地，热塑性树脂加工成的制品要求具有高光泽的外观，然而一些电子电器及汽车内饰部件却更希望得到消光的表面，如电脑外壳、键盘、鼠标，汽车内饰中的仪表板、遮阳板、导航仪框等。尤其是在汽车内饰领域，为避免阳光照射反射对驾驶员产生视觉干扰以及减轻驾驶员的视觉疲劳，从而达到安全舒适的驾驶目的，一般都进行消光或哑光处理，尽可能地降低内饰件的表面光泽。通常，降低内饰件表面光泽度的方法主要有以下几种。

1、表面皮纹化处理。即通过模具的表面处理，使注塑制件的表面具有凹凸不平的纹理结构，从而有效的降低光泽。但后续应用过程中，由于磨损易使制件表面的纹理结构丢失从而导致光泽回升。

2、添加不相容的聚合物或填料。如在ABS体系中添加SBS、凝胶化的SAN、超高分子量的丙烯酸酯类树脂等不相容的聚合物均会降低ABS的光泽。添加硅酸盐、铝酸盐、二氧化硅等无机填料也会降低树脂表面光泽。但是添加这些物质会导致最终材料的物理机械性能恶化，不能满足力学性能要求高的场合。

3、添加反应性树脂。如添加PS-g-GMA、SAN-g-GMA等具有反应活性的树脂，通过其中的环氧基团与体系中的羧基、羟基等活性基团发生交联反应从而达到消光的目的。但这种方法有局限性，其只能在有能与环氧官能团发生反应的基团存在的体系中实现，如PC/ABS、PC/ASA、PET/ABS、PBT/ABS等合金体系。而在ABS这种没有能与环氧基团发生反应的官能团体系中难以实现哑光效果。

专利CN 1128776A提出在PC/ABS合金内添加丁腈橡胶来降低合金的光泽度。

专利US 4902743、US 4596851、US 4742104公开了在PC及其合金中添加含甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)官能团的树脂能够降低其光泽度。

专利US6395828公开了一种通过环氧官能团和胺基官能团反应交联而降低ASA树脂光泽度的方法。

专利US 5580924和US 097341均公开了凝胶化的SAN树脂可以显著地降低基体树脂的表面光泽度。

然而，上述这些技术方案往往存在如物理机械性能波动较大、制品光泽度不均匀以及成本较高等不足，这些缺陷大大的限制了材料广泛应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺过程简单、光泽度超低、物理机械性能优良的哑光效果ABS树脂组合物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其包括以下组分和含量：

所述的ABS树脂的重均相对分子质量为80,000-150,000，所述的ABS树脂中橡胶含量为11％-16％，橡胶的数均粒径为0.6-3.0um。

所述的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、松节油、苯乙烯或三烯丙基异三聚氰酸酯。

所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸酯或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂和脱模剂。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的光稳定剂为二苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂或受阻胺类自由基捕捉剂，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。

一种具有哑光效果的ABS树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按以下组分和含量备料：ABS树脂93-99.5重量份，交联剂1-5重量份，引发剂0.2-1.0重量份，加工助剂0.5-1.5重量份；

(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混；

(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在200-260℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到具有哑光效果的ABS树脂组合物。

本发明的主要原理就是在过氧化物引发剂引发下，促进ABS树脂分子链中的双键断裂生成大分子自由基，大分子自由基之间结合即发生了交联反应。但是单独添加引发剂是不够的，一方面，因为单独使用引发剂会使ABS树脂的部分分子链发生断裂而没有参加反应，这便造成的ABS树脂的降解，这对物理机械性能是非常不利的。另一方面，单独添加引发剂时ABS树脂分子链间的交联反应程度非常有限，甚至得不到哑光效果。所以，必须引入交联剂，这种交联剂都是含有双键的物质，实际上，交联剂起的是“桥接”的作用。交联剂单个分子中的双键数量不同，数量越多则使ABS树脂分子链间的交联反应越多，最终的哑光效果越好，但是过多的交联反应虽然有更好的哑光效果却造成机械性能的恶化，而适度的交联反应带来哑光效果的同时使机械性能提升。因此，引发剂和交联剂的选择以及用量都是很关键的。

本发明中的加工助剂对机械强度有重要有影响。加工助剂的种类是综合考虑材料的机械性能、加工成型性、以及对后续产品使用过程中的耐老化性等确定的，在理论以及大量实验的基础上确定的加工助剂的最佳用量。

与现有技术相比，本发明采用在线大分子反应技术手段，使ABS树脂在挤出造粒过程中完成大分子交联反应，一步法直接制备出具有优异哑光效果的ABS树脂组合物。本发明选用单过氧基团以及更高活性和引发效率的双过氧基团过氧化物作为引发剂，以不同官能度(官能团为双键)的低分子物质为交联剂，在挤出过程中引发剂和交联剂促使ABS分子链间发生大分子自由基交联反应，实现了一步法直接制备具有哑光效果的ABS树脂组合物。该制备方法工艺过程简单，突破了以往先制备哑光母粒再添加到ABS树脂体系中进行消光的技术方法。解决了光泽度分布不均匀，物理机械性能恶化、工艺复杂和成本较高等问题。

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。

实施例1-8和比较例1

实施例1-8和比较例1中哑光ABS树脂组合物中的各组分及其含量如表1所示，分别按照表1中各实施例及比较例的组分和含量进行备料。先将备好的料在高速混合机内进行充分搅拌预混，再将预混料通过双螺杆挤出机，在200-260℃挤出温度和200-500转/分钟螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到具有哑光效果的ABS树脂组合物。

表1组分及含量表

上述表中：

组分A：ABS树脂，丁二烯的重量含量为16％，重均相对分子质量为80,000-150,000，丁二烯橡胶的数均粒径为0.6-3.0um，韩国锦湖石化生产；

组分B-1：二甲基丙烯酸乙二醇酯，市售；

组分B-2：二乙烯基苯，市售；

组分B-3：三烯丙基异三聚氰酸酯，市售；

组分C-1：过氧化二异丙苯，市售；

组分C-2：2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷，市售；

组分D：加工助剂，包括亚磷酸酯类抗氧剂IRGAFOS168、受阻酚IRGANOX245、润滑剂硬脂酸酯(PETS)、苯并三唑类光稳定剂Tinuvin-P、受阻胺Tinuvin770DF和硅酮类脱模剂MB-50，其重量比为2:2:4:3:2:2。

机械性能及光泽度测试：

对实施例和比较例制得的哑光ABS树脂组合物进行物理机械性能测试和光泽度测试，结果如表2所示：

拉伸测试：按照ASTM D638标准进行测试，拉伸速度为50mm/min；

IZOD缺口冲击强度：按照ASTM D256标准进行测试；

Vicat(维卡软化温度)：按照ASTM D1525标准进行测试；

弯曲强度和弯曲模量：按照ASTM D790标准进行测试；

光泽度：按照ASTM D2457的方法，使用柯尼卡美能达Multigloss 268光泽度仪，注塑色板测试角度为60°。

表2机械性能及光泽度测试结果

根据表2中数据，通过在ABS树脂中同时添加交联剂和引发剂可以制备出低光泽且分布均匀的哑光ABS树脂组合物，这是因为添加了引发剂和交联剂的ABS树脂在挤出造粒过程中发生了大分子交联反应。另外，不同用量、不同种类的引发剂和交联剂会得到哑光效果不同的ABS树脂组合物，这主要跟交联剂中的官能团数量、活性以及引发剂的引发效率有关。值得注意的是，实施例中除4和7制备得到的哑光ABS树脂组合物不仅具有优良的哑光效果，而且机械性能均有不同程度的提升。由实施例4，单独添加引发剂时不仅得不到具有哑光效果的ABS树脂组合物，反而使ABS树脂性能恶化，这是单独添加引发剂导致ABS分子链发生断裂造成的。而当引发剂和交联剂添加量过多时，即实施例7和8，虽然可以得到光泽超低的哑光ABS树脂组合物，但过度的交联反应使机械性能明显变差。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其特征在于，其包括以下组分和含量：

2.根据权利要求1所述的一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其特征在于，所述的ABS树脂的重均相对分子质量为80,000-150,000，所述的ABS树脂中橡胶含量为11％-16％，橡胶的数均粒径为0.6-3.0um。

3.根据权利要求1所述的一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其特征在于，所述的交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、松节油、苯乙烯或三烯丙基异三聚氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其特征在于，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸酯或2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷。

5.根据权利要求1所述的一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其特征在于，所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂、光稳定剂和脱模剂。

6.根据权利要求5所述的一种具有哑光效果的ABS树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的光稳定剂为二苯甲酮类紫外吸收剂、苯并三唑类紫外吸收剂或受阻胺类自由基捕捉剂，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。

7.一种如权利要求1所述的具有哑光效果的ABS树脂组合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按以下组分和含量备料：ABS树脂93-99.5重量份，交联剂1-5重量份，引发剂0.2-1.0重量份，加工助剂0.5-1.5重量份；

(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混；

(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在200-260℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到具有哑光效果的ABS树脂组合物。