CN104403291B

CN104403291B - 一种耐高温高湿的pc/abs合金组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN104403291B
Application number: CN201410712003.8A
Authority: CN
Inventors: 周中玉; 李强; 罗明华; 辛敏琦
Original assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kumho Sunny Plastics Co Ltd
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: CN104403291A

Abstract

本发明涉及一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物及其制备方法；其合金组合物包含如下重量份数的各组分：PC树脂40～80份，ABS树脂19～55份，EMA树脂1～5份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份；本发明还涉及前述的合金组合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将PC树脂、ABS树脂、EMA树脂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，得混合物；步骤2：将所述混合物通过双螺杆挤出机共混造粒即可。与现有技术相比，本发明方法简单，易行，选择拥有乙烯和丙烯酸甲酯两种组分的EMA树脂，来改善PC/ABS的耐高温高湿性，此外由于EMA的加工流动性远好于PC/ABS，成型时EMA流动得更快，会向制件表面富集，于是在PC/ABS与湿气之间制件形成一个“屏障”，阻止湿气与PC接触，从而显著提高PC/ABS的耐高温高湿性。

Description

一种耐高温高湿的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，尤其是涉及一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物及其制备方法。

背景技术

PC/ABS合金组合物由于其优异的综合性能，在汽车、家电、通讯和IT等行业有着广泛的应用，尤其是近年来，随着汽车行业的迅猛发展以及汽车轻量化、以塑代钢的发展趋势，使得PC/ABS合金在汽车行业的使用越来越广泛。

中国专利CN102719077A公布了一种高耐候的PC/ABS合金组合物及其制备方法，所述合金组合物包括如下重量份数的各组分：PC：40～80，ABS：10～50，相容剂：0.5～5，增韧剂：2～10，抗氧剂：0.1～1，润滑剂：0.1～1，耐候剂：0.1～3，耐候母粒：0.5～5；所述组合物的制备方法包括如下步骤：按照以上组分及重量份数备料，将上述物料置于混合器中，混合5～30min，得到混合物料，最后将混合物料投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒即得到产品。该专利所提供的该种耐候PC/ABS合金组合物，不仅具有良好的耐候性能，而且具有良好的表面，同时材料的物性也得到了提高。

中国专利CN102649872A公布了一种改性PC/ABS合金，其组成成分按重量份数表示包括：PC40～60份，ABS10～35份，碳酸钙8～20份，增韧剂4～10份，阻燃剂8～15份，相容剂2～5份，偶联剂0.5～2份，润滑剂0.1～1份，抗氧剂0.1～1份，防滴落剂0.1～1份。该专利的改性PC/ABS合金通过使用碳酸钙增强PC/ABS合金，不仅使PC/ABS合金性价比较高，而且使PC/ABS保持较好的韧性，且碳酸钙相比滑石粉能提高PC/ABS合金的流动性，对改善产品表面发白有一定的作用。

上述两篇专利主要是针对PC/ABS合金的耐候性(耐光照性)和机械性能，没有涉及PC/ABS合金耐高温高湿性，而PC/ABS合金在高温高湿环境下性能裂化较为严重，这是因为PC/ABS合金中的PC组分在高温高湿的环境下极易水解。而为同在汽车上广泛使用的PP材料，耐高温高湿性能比PC/ABS合金好很多。所以如何提高PC/ABS合金的耐高温高湿性能，对PC/ABS合金的进一步应用推广具有重要意义。

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耐高温高湿的PC/ABS合金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：

第一方面，本发明提供一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，所述合金组合物包含如下重量份数的各组分：

优选地是，所述PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃。

优选地是，所述ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol。

优选地是，所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中：

丁二烯重量百分比含量为10～55％，

丙烯腈重量百分比含量为15～32％，

苯乙烯重量百分比含量为30～70％。

优选地是，所述EMA树脂为乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物，其中丙烯酸甲酯的重量百分比含量为18～29％。

优选地是，所述抗氧剂选自二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或者几种的混合物。

优选地是，所述润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺或N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或者几种的混合物。

第二方面，本发明还涉及前述的耐高温高湿的PC/ABS合金组合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：将PC树脂、ABS树脂、EMA树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，得混合物；

步骤2：将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，即可得耐高温高湿的PC/ABS合金组合物。

优选地是，步骤2中，所述双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。

EMA树脂是乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物，由于乙烯具有很好的耐高温高湿性，但是与PC/ABS相容性差，如果单纯用乙烯改性PC/ABS，少量的乙烯就会造成PC/ABS制件起皮，而丙烯酸甲酯能够与PC/ABS中PC的端羟基反应，与PC/ABS相容性好，所以选择拥有乙烯和丙烯酸甲酯两种组分的EMA树脂，来改善PC/ABS的耐高温高湿性。此外，EMA的加工流动性远好于PC/ABS，成型时EMA流动得更快，会向制件表面富集，于是在PC/ABS与湿气之间制件形成一个“屏障”，阻止湿气与PC接触，从而显著提高PC/ABS的耐高温高湿性。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的方法简单易行，利用EMA树脂本身的耐高温高湿性以及EMA树脂在PC/ABS合金表面富集的特性，提高了PC/ABS耐高温高湿的性能，使得PC/ABS合金于高温高湿环境下有较好的性能保持率。

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1～3

提供一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下表1中的组分及重量份含量备料，将PC树脂、ABS树脂、EMA树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，得混合物；

步骤2，将所述混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，即可得耐高温高湿的PC/ABS合金组合物。

对比例1

本对比例提供一种普通的PC/ABS合金组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下表1中的组分及重量份含量备料，将PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，得混合物；

步骤2，将所述混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，即可得普通的PC/ABS合金组合物。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					PC树脂	60	60	60	60
ABS树脂	39	37	35	40
					EMA树脂	1	3	5	-
抗氧剂	0.4	0.4	0.4	0.4
					润滑剂	0.3	0.3	0.3	0.3

表1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；EMA树脂选用Arkema的24MA005；抗氧剂为Ciba公司的Irganox1010和Irganox168，其重量比为1∶1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。

实施例4

实施效果

将以上实施例1～3和对比例1制备的耐高温高湿的PC/ABS合金组合物注塑成标准的ISO样条，进行高温高湿试验(温度90℃，湿度95％，时间1000h)，记录试验前后简支梁缺口冲击强度数值以及简支梁缺口冲击强度的保持率(保持率越高，耐高温高湿性越好)，结果见表2所示：

表2

实施例5

本实施例提供一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照以下表3中的组分及重量份含量备料，将PC树脂、ABS树脂、EMA树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，得混合物；

步骤2，将然后将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得耐高温高湿的PC/ABS合金粒子挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。

其中，PC树脂的相对分子量为30000g/mol，其玻璃化温度为150℃；

ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其相对分子量为100000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为55％，丙烯腈重量百分比含量为15％，苯乙烯重量百分比含量为30％；

EMA树脂为乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物，其中丙烯酸甲酯的百分比含量为29％。

抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]；

润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酸酰胺。

实施例6

其中，PC树脂的相对分子量为17000g/mol，其玻璃化温度为140℃；

ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其相对分子量为180000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10％，丙烯腈重量百分比含量为20％，苯乙烯重量百分比含量为70％；

EMA树脂为乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物，其中丙烯酸甲酯的百分比含量为24％。

抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物；

润滑剂为甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。

实施例7

其中，PC树脂的相对分子量为26000g/mol，其玻璃化温度为145℃；

ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其相对分子量为130000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为28％，丙烯腈重量百分比含量为32％，苯乙烯重量百分比含量为40％；

EMA树脂为乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物，其中丙烯酸甲酯的百分比含量为18％。

抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物；

润滑剂为硬脂酸钙脂肪酸酰胺。

实施例8

ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其相对分子量为160000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为35％，丙烯腈重量百分比含量为15％，苯乙烯重量百分比含量为50％；

抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]和双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯的混合物；

润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸酰胺的混合物。

表3

	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8
					PC树脂	40	80	50	70
ABS树脂	55	15	48	26
					EMA树脂	5	5	2	4
抗氧剂	0.5	0.1	1	0.8
					润滑剂	0.5	0.1	1	0.2

实施例9

实施效果

将以上实施例5～8制备的耐高温高湿的PC/ABS合金组合物注塑成标准的ISO样条，进行高温高湿试验(温度90℃，湿度95％，时间1000h)，记录试验前后简支梁缺口冲击强度数值以及简支梁缺口冲击强度的保持率，结果见表4所示：

表4

综上所述，本发明的方法简单易行，利用EMA树脂本身的耐高温高湿性以及EMA树脂在PC/ABS表面富集的特性，提高了PC/ABS耐高温高湿的性能，使得PC/ABS于高温高湿环境下有较好的性能保持率。

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

1.一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其特征在于，所述合金组合物包含如下重量份数的各组分：

所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中：丁二烯重量百分比含量为10～55％，丙烯腈重量百分比含量为15～32％，苯乙烯重量百分比含量为30～70％；

所述EMA树脂为乙烯-丙烯酸甲酯无规共聚物，其中丙烯酸甲酯的重量百分比含量为18～29％。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其特征在于，所述PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其特征在于，所述ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或者几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的PC/ABS合金组合物，其特征在于，所述润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺或N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或者几种的混合物。

6.一种如权利要求1所述的耐高温高湿的PC/ABS合金组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的耐高温高湿的PC/ABS合金组合物的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为300～600rpm。