CN104448760B - 耐刮擦高光pc/abs材料及其制备方法 - Google Patents

耐刮擦高光pc/abs材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及耐刮擦高光PC/ABS材料及制备方法,成分为：PC树脂：60～80％，ABS树脂3～8％，AS树脂5～25％，耐刮擦剂3～8％，相容剂3～6％，抗氧剂0.2～0.4％。其工艺：先按照配比将各组分材料加入混合桶中使之混合均匀；再将混合物加入双螺杆挤出机内混炼；双螺杆挤出机第一段和第二段挤出温度在220～230℃，其它几段挤出温度在240～270℃，螺杆转速为300～420rpm；最后将物料挤出后冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS合金材料。采用刮擦剂改善高光PC/ABS耐刮擦性，从而使高光PC/ABS合金的耐刮擦性能提高，应用于真正意义上免喷涂的汽车部件。

Description

耐刮擦高光PC/ABS材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性树脂及其制备方法，尤其是涉及一种耐刮擦高光PC/ABS材料及其制备的方法。
背景技术
随着人们对能源危机的关注，汽车的节能减排是当今汽车工业的发展要求，其中汽车轻量化，“以塑代钢”成为当今汽车工业重要的发展方向，因此为塑料工业的发展提供了良好的契机,同时也对塑料性能的要求越来越高。
在汽车的某些部件上,为了高光的效果,通常的做法是在塑料基材上喷上高光漆，但是喷漆不仅加工成本高，而且不利于环保，随着汽车ELV法令的出台，需要更多的热塑性材料直接可以进行回收处理，而不需要分离热固性漆膜的过程。因此，研究和开发免喷涂的材料具有重要的意义。但是，目前高光PC/ABS合金并没有在汽车领域大规模的使用，主要原因是因为其耐刮擦性不佳，在某些接触频繁的部位，如方向盘，直接使用存在较大的风险，如何提高高光PC/ABS合金的耐刮擦性，是目前高光PC/ABS合金材料发展急需解决的问题，所以，研究开发免喷涂的耐刮擦高光PC/ABS具有现实而重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种耐刮擦高光PC/ABS材料及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
耐刮擦高光PC/ABS材料，包含以下重量百分比成分：PC树脂：60～80％，ABS树脂3～8％，AS树脂5～25％，耐刮擦剂3～8％，相容剂3～6％，抗氧剂0.2～0.4％。
进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，成分重量百分比：PC树脂：72.7％，ABS树脂5％，AS树脂13％，耐刮擦剂5％，相容剂4％，抗氧剂0.3％。
更进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，所述PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃。
更进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，所述ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol，其成分重量百分比：丁二烯25～50％，丙烯腈10～20％，苯乙烯35～70％。
更进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，所述AS树脂的熔融指数为：2.1g/10min(200℃，5kg)，其中苯乙烯含量为25～40％。
更进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，所述耐刮擦剂为硅油类耐刮擦剂。
更进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，所述相容剂为苯乙烯(S)-马来酸酐(MA)共聚物，其中马来酸酐(MA)的重量百分比为10～20％。
更进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料，所述的抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，复配比例1：2。
本发明耐刮擦高光PC/ABS材料的制备方法，包括以下步骤：
①原料混合均匀：按照配比将各组分材料加入混合桶中使之混合均匀；
②在双螺杆挤出设备内反应：将步骤①得到的混合物加入双螺杆挤出机内混炼；双螺杆挤出机共有六段，第一段和第二段挤出温度在220～230℃，第三段至第六段挤出温度在240～270℃；双螺杆挤出机转速在300～420rpm；
③将得到的物料挤出后冷却、切粒，即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
再进一步地，上述的耐刮擦高光PC/ABS材料的制备方法，将PC树脂72.7份、ABS树脂5份、AS树脂13份、耐刮擦剂5份、相容剂4份、抗氧剂0.3份，加入混合桶中使之混合均匀；然后，在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为320rpm，最后，挤出、冷却、切粒，即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①采用加入相容剂SMA共聚物，从而提高了AS与PC/ABS相容性，消除了AS与PC/ABS共混时出现的表面“珠光”的现象，使得AS树脂能够与PC/ABS完全相容，即共混；
②通过在复合体系中加入AS树脂材料，以满足合金PC/ABS高光的使用要求，同时AS树脂具有良好的硬度，耐刮擦性能良好；
③在复合体系中加入硅油类耐刮擦剂，与PC/ABS合金的相容性较好，可以均匀分散于PC/ABS合金中，从而提高了PC/ABS合金的耐刮擦性能；并且高光PC/ABS合金色板在与MULTI GLOSS 268型光泽度仪水平光源成20°下的光泽度树脂应在98以上，添加该硅油类耐刮擦剂不会降低高光PC/ABS合金的光泽度。
具体实施方式
耐刮擦高光PC/ABS材料，成分重量百分比：PC树脂：60～80％，ABS树脂3～8％，AS树脂5～25％，耐刮擦剂3～8％，相容剂3～6％，抗氧剂0.2～0.4％。理想配比是：PC树脂：72.7％，ABS树脂5％，AS树脂13％，耐刮擦剂5％，相容剂4％，抗氧剂0.3％。其中，PC树脂的相对分子量为17000～30000g/mol，玻璃化温度为140～150℃。ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol，其成分重量百分比：丁二烯25～50％，丙烯晴10～20％，苯乙烯35～70％。AS树脂的熔融指数为：2.1g/10min(200℃，5kg)，其中苯乙烯含量为25～40％。耐刮擦剂为硅油类耐刮擦剂，且与PC/ABS合金的相容性较好，可以均匀分散于PC/ABS合金中，从而提高了PC/ABS合金的耐刮擦性能。相容剂为苯乙烯(S)-马来酸酐(MA)共聚物，其中马来酸酐(MA)的重量百分比为10～20％。抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，复配比例1：2。
实施例1：
将60份PC树脂、8份ABS树脂、25份AS树脂、3.7份耐刮擦剂、3份相容剂SMA、0.3份抗氧剂加入到高速混合桶中使之混合均匀；然后在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为320rpm，挤出、冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
实施例2：
将64.7份PC树脂、6份ABS树脂、20份AS树脂、3份耐刮擦剂、6份相容剂SMA、0.3份抗氧剂加入到高速混合桶中使之混合均匀；然后在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为350rpm，挤出、冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
实施例3：
将72.7份PC树脂、5份ABS树脂、13份AS树脂、5份耐刮擦剂、4份相容剂SMA、0.3份抗氧剂加入到高速混合桶中使之混合均匀；然后在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为380rpm，挤出、冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
实施例4：
将74.7份PC树脂、5份ABS树脂、10份AS树脂、6份耐刮擦剂、4份相容剂SMA、0.3份抗氧剂加入到高速混合桶中使之混合均匀；然后在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为420rpm，挤出、冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
实施例5：
将79.7份PC树脂、3份ABS树脂、5份AS树脂、8份耐刮擦剂、4份相容剂SMA、0.3份抗氧剂加入到高速混合桶中使之混合均匀；然后在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为420rpm，挤出、冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
对比例1
将80份PC树脂、5份ABS树脂、10份AS树脂、4.7份相容剂SMA、0.3份抗氧剂加入到高速混合桶中使之混合均匀；然后在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为380rpm，挤出、冷却、切粒即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
将以上实施例1～5和对比例1制备的耐刮擦高光PC/ABS组合物注塑成标准样条，按国家标准测试其性能，结果如表1所示。
表1实验例测试结果
将以上实施例1～5和对比例1制备的耐刮擦高光PC/ABS合金材料注塑成高光板，进行马丁代尔刮擦仪对样板进行刮擦实验(参照大众PV3975-2010标准)，并用光泽度仪测试样板刮擦实验前的光泽度A0和刮擦试验后的光泽度A1，并计算样板试验后的关泽度保持率(A1/A0)×100％，光泽度保持率越高，代表耐刮擦性越好。
表2实施例与对比例光泽度保持率的比较
从表2可以看出，在一定范围内随硅油类刮擦剂用量的增大，高光PC/ABS合金的光泽度保持率明显提高，表明硅油类刮擦剂可明显提高高光PC/ABS合金的耐刮擦性能，且与PC/ABS合金有较好的相容性，可以均匀的分散于PC/ABS合金中，从而提高了PC/ABS合金的耐刮擦性能。
综上所述，本发明采用添加耐硅油类刮擦剂，从而提高了高光PC/ABS的耐刮擦性能，而且适量的添加对高光PC/ABS的光泽度没有太大的影响。同时采用加入相容剂SMA共聚物，消除了PC/ABS与AS共混时引起的“珠光”现象，使得合金材料完全相容，即共混。从而高光PC/ABS能够实现真正意义上的免喷涂，在汽车内饰方面具有广阔的应用前景。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.耐刮擦高光PC/ABS材料，其特征在于包含以下重量百分比成分：PC树脂：60～80％，ABS树脂3～8％，AS树脂5～25％，耐刮擦剂3～8％，相容剂3～6％，抗氧剂0.2～0.4％；所述耐刮擦剂为硅油类耐刮擦剂，所述相容剂为苯乙烯(S)-马来酸酐(MA)共聚物，其中马来酸酐(MA)的重量百分比为10～20％。
2.根据权利要求1所述的耐刮擦高光PC/ABS材料，其特征在于其成分重量百分比：PC树脂：72.7％，ABS树脂5％，AS树脂13％，耐刮擦剂5％，相容剂4％，抗氧剂0.3％。
3.根据权利要求1或2所述的耐刮擦高光PC/ABS材料，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℃。
4.根据权利要求1或2所述的耐刮擦高光PC/ABS材料，其特征在于：所述ABS树脂的相对分子量为100000～180000g/mol，其成分重量百分比：丁二烯25～50％，丙烯腈10～20％，苯乙烯35～70％。
5.根据权利要求1或2所述的耐刮擦高光PC/ABS材料，其特征在于：所述AS树脂的熔融指数为：在200℃5kg下为2.1g/10min，其中苯乙烯含量为25～40％。
6.根据权利要求1或2所述的耐刮擦高光PC/ABS材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，复配重量比例1：2。
7.制备权利要求1所述耐刮擦高光PC/ABS材料的方法，其特征在于：包括以下步骤——
①原料混合均匀：按照配比将各组分材料加入混合桶中使之混合均匀；
②在双螺杆挤出设备内反应：将步骤①得到的混合物加入双螺杆挤出机内混炼；双螺杆挤出机共有六段，第一段和第二段挤出温度在220～230℃，第三段至第六段挤出温度在240～270℃；双螺杆挤出机转速在300～420rpm；
③将得到的物料挤出后冷却、切粒，即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
8.根据权利要求7所述的耐刮擦高光PC/ABS材料的制备方法，其特征在于：将PC树脂72.7份、ABS树脂5份、AS树脂13份、耐刮擦剂5份、相容剂4份、抗氧剂0.3份，加入混合桶中使之混合均匀；然后，在双螺杆挤出机混炼，双螺杆每段的温度分别为：T1＝220℃，T2＝230℃，T3＝240℃，T4＝245℃，T5＝260℃，T6＝270℃，双螺杆挤出机转速为320rpm，最后，挤出、冷却、切粒，即得到耐刮擦高光PC/ABS材料。
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