CN104629294A - 一种力学性能优异的pc/abs改性合金 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其组分按质量百分数配比为：PC40%～60%、ABS20%～40%、无碱玻璃纤维5%～10%、纳米碳酸钙复合微粒2%～10%、MBS2%～5%、耐热稳定剂0.5%～1.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明采用两步挤出法和制备纳米碳酸钙复合微粒与无碱玻璃纤维等助剂进行共混改性的方式，制得的PC/ABS改性合金在兼具PC、ABS两者的优点、克服单一组分性能缺陷的同时，具有拉伸强度、弯曲强度、冲击强度良好的综合力学性能，而且热变形温度高，耐磨性、耐寒性能好，电性能及加工流动性优良，因而本发明是一种力学性能优异、应用范围广泛的合金塑料。

Description

一种力学性能优异的PC/ABS改性合金
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种力学性能优异的PC/ABS改性合金。
背景技术
聚碳酸酯（PC）具有优良的力学性能、耐热性和尺寸稳定性。但PC的熔体粘度大，加工温度高，成型加工困难，且对缺口非常敏感。为此，人们常采用PC与其它聚合物共混合金化来改善加工性能及缺口敏感性。其中，PC/ABS合金因具有冲击强度高、刚性好、耐热变形温度高、加工性好、电性能优良、性价比高等优点而倍受青睐，发展迅速。但随着PC/ABS合金的应用日益广泛，对该合金体系的性能提出了更高的要求，功能化、高性能化的PC/ABS合金是以后的一个重要发展方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能优异的PC/ABS改性合金。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、ABS 20%～40%、无碱玻璃纤维5%～10%、纳米碳酸钙复合微粒2%～10%、MBS 2%～5%、耐热稳定剂0.5%～1.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
所述的PC为双酚A型聚碳酸酯。
所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其各组分的质量百分比含量为丙烯腈10%～30%、丁二烯15%～30%、苯乙烯40%～70%。
所述的无碱玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂KH-560处理过的短切无碱玻璃纤维。
所述的纳米碳酸钙复合微粒为表面接枝笨乙烯与丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。
所述的MBS为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有提高高分子材料的抗冲击韧性、耐磨性、耐寒性的功能。
所述的耐热稳定剂为N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺。
所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1：1的复配物。
所述的润滑剂为硅酮粉（MB-4）。
上述的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，待用；
（2）、制备纳米碳酸钙复合微粒：将纳米碳酸钙75wt%用去离子水配制成（重量）10%的悬浮液，再加入CH-1A超分散剂2wt%，用高速搅拌机搅拌30～45分钟后，用稀盐酸将其pH值调至6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，在反应温度60℃～80℃、转速500～800r/min下，加入引发剂过硫酸铵3wt%、并搅拌5～15分钟后，开始边搅拌边以0.5～1.0mL/min滴加速度加入单体笨乙烯10wt%，接着加入单体丙烯酸甲酯10wt%，继续搅拌和保持60℃～80℃温度下反应2～4小时后停止加热，待反应液冷却后真空抽滤，再用真空干燥箱在75℃～90℃下干燥15～20小时，即制得所述的纳米碳酸钙复合微粒，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的ABS加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）制备的纳米碳酸钙复合微粒，以及加入按重量配比称取的MBS、耐热稳定剂、抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌5～25分钟和达到混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中融熔共混挤出、冷却造粒，经干燥后待用；
（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入将按重量配比称取的无碱玻璃纤维，控制加工温度在225℃～260℃，螺杆转速150～350r/min，通过双螺杆挤出机熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金。
本发明的有益效果是，本发明采用两步挤出法和制备纳米碳酸钙复合微粒与无碱玻璃纤维等助剂进行共混改性的方式，制得的PC/ABS改性合金在兼具PC、ABS两者的优点、克服单一组分性能缺陷的同时，具有拉伸强度、弯曲强度、冲击强度良好的综合力学性能，而且热变形温度高，耐磨性、耐寒性能好，电性能及加工流动性优良，因而本发明是一种力学性能优异、应用范围广泛的合金塑料，在汽车、电子电器、机械零部件等方面应用具有很高的实用价值与前景。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其组分按质量百分数配比为：PC 50%、ABS 26%、无碱玻璃纤维10%、纳米碳酸钙复合微粒8%、MBS 3.5%、N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺1.5%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1：1的复配物0.2%、硅酮粉（MB-4）0.8%。其中，所述的PC为双酚A型聚碳酸酯；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其各组分的质量百分比含量为丙烯腈10%～30%、丁二烯15%～30%、苯乙烯40%～70%；所述的无碱玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂KH-560处理过的短切无碱玻璃纤维；所述的纳米碳酸钙复合微粒为表面接枝笨乙烯与丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒；所述的MBS为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有提高高分子材料的抗冲击韧性、耐磨性、耐寒性的功能。
制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，待用；（2）、制备纳米碳酸钙复合微粒：将纳米碳酸钙75wt%用去离子水配制成（重量）10%的悬浮液，再加入CH-1A超分散剂2wt%，用高速搅拌机搅拌30～45分钟后，用稀盐酸将其pH值调至6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，在反应温度60℃～80℃、转速500～800r/min下，加入引发剂过硫酸铵3wt%、并搅拌5～15分钟后，开始边搅拌边以0.5～1.0mL/min滴加速度加入单体笨乙烯10wt%，接着加入单体丙烯酸甲酯10wt%，继续搅拌和保持60℃～80℃温度下反应2～4小时后停止加热，待反应液冷却后真空抽滤，再用真空干燥箱在75℃～90℃下干燥15～20小时，即制得所述的纳米碳酸钙复合微粒，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的ABS加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）制备的纳米碳酸钙复合微粒，以及加入按重量配比称取的MBS、N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1：1的复配物、硅酮粉（MB-4），使一起搅拌5～25分钟和达到混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中融熔共混挤出、冷却造粒，经干燥后待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入将按重量配比称取的无碱玻璃纤维，控制加工温度在225℃～260℃，螺杆转速150～350r/min，通过双螺杆挤出机熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金。

Claims (5)

1.一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、ABS 20%～40%、无碱玻璃纤维5%～10%、纳米碳酸钙复合微粒2%～10%、MBS 2%～5%、耐热稳定剂0.5%～1.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其特征在于，所述的纳米碳酸钙复合微粒为表面接枝笨乙烯与丙烯酸甲酯双单体的纳米碳酸钙复合微粒。
3.根据权利要求1所述的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其特征在于，所述的耐热稳定剂为N，N-4，4-二苯甲烷双马来酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金，其特征在于，所述的润滑剂为硅酮粉（MB-4）。
5.根据权利要求1所述的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，待用；
（2）、制备纳米碳酸钙复合微粒：将纳米碳酸钙75wt%用去离子水配制成（重量）10%的悬浮液，再加入CH-1A超分散剂2wt%，用高速搅拌机搅拌30～45分钟后，用稀盐酸将其pH值调至6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，在反应温度60℃～80℃、转速500～800r/min下，加入引发剂过硫酸铵3wt%、并搅拌5～15分钟后，开始边搅拌边以0.5～1.0mL/min滴加速度加入单体笨乙烯10wt%，接着加入单体丙烯酸甲酯10wt%，继续搅拌和保持60℃～80℃温度下反应2～4小时后停止加热，待反应液冷却后真空抽滤，再用真空干燥箱在75℃～90℃下干燥15～20小时，即制得所述的纳米碳酸钙复合微粒，待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的ABS加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（2）制备的纳米碳酸钙复合微粒，以及加入按重量配比称取的MBS、耐热稳定剂、抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌5～25分钟和达到混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中融熔共混挤出、冷却造粒，经干燥后待用；
（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入将按重量配比称取的无碱玻璃纤维，控制加工温度在225℃～260℃，螺杆转速150～350r/min，通过双螺杆挤出机熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种力学性能优异的PC/ABS改性合金。
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