CN104629319A - 高韧加强级pc/abs合金及其制备方法 - Google Patents

高韧加强级pc/abs合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高韧加强级PC/ABS合金及其制备方法。本发明的高韧加强级PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC30%～60%、ABS20%～30%、无机刚性粒子5%～10%、弹性体3%～8%、相容剂1%～3%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明采用无机刚性粒子与弹性体共混的协同作用，对制备的PC/ABS合金具有很好的增韧增强效果，使得其在大幅提高合金体系冲击强度的同时，提高其刚度，并且保持有较好的拉伸强度，合金的缺口冲击强度达到105kJ/m2以上，拉伸强度最高可达65MPa。

Description

高韧加强级PC/ABS合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高韧加强级PC/ABS合金及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）是一种优良的工程塑料，其具有冲击强度高，电绝缘性能优良，制品尺寸稳定性好，使用温度范围宽等优点；但PC易于发生应力开裂，对缺口敏感，耐磨性欠佳以及加工时流动性差，因而使其应用范围受到了限制。PC/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）综合了ABS和PC两者的优良性能，一方面可降低PC的成本和熔体黏度，提高流动性，改善其加工性能，另一方面可提高PC的耐应力开裂性，降低冲击对厚度和缺口的敏感性，是一种性能较为理想的聚合物合金。但PC、ABS 两种聚合物共混时属于部分相容，两者共混的PC/ABS的韧性不好、并在一定程度上影响其力学性能。在PC/ABS合金中加入第三组分，能显著提高合金体系中PC与ABS的相容性，并对材料的力学性能产生明显的改善效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高韧加强级PC/ABS合金及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高韧加强级PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、ABS 20%～30%、无机刚性粒子5%～10%、弹性体3%～8%、相容剂1%～3%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.1%～1%。
所述的PC为双酚A型聚碳酸酯，其分子量为17000～30000。
所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其分子量为80000～200000。
所述的无机刚性粒子为纳米碳酸钙、气相纳米二氧化硅、超细氧化钙、滑石粉中的一种。
所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、丙烯腈-乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（AES）、乙烯-丙烯-二烯共聚物（EPDM）中的一种。
所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）。
所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2921、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：1的复配物中的一种。
所述的分散剂为EVA蜡、TAS-2A、PETS中的一种。
上述的高韧加强级PC/ABS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，无机刚性粒子在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、按重量配比称取干燥的无机刚性粒子和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80℃～120℃温度下搅拌10～40分钟，得到表面改性的无机刚性粒子，然后冷却至低于40℃出料，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PC和ABS，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入步骤（2）的产物，同时加入按重量配比称取的弹性体、相容剂、抗氧剂、分散剂，使一起搅拌10～25分钟和均匀混合后，出料；
（4）、将步骤（3）的物料加入双螺杆挤出机中，在230℃～255℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的高韧加强级PC/ABS合金。
本发明的有益效果是，本发明采用无机刚性粒子与弹性体共混的协同作用，对制备的PC/ABS合金具有很好的增韧增强效果，使得其在大幅提高合金体系冲击强度的同时，提高其刚度，并且保持有较好的拉伸强度，合金的缺口冲击强度达到105kJ/m2以上，拉伸强度最高可达65MPa。
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。
实施例1：
一种高韧加强级PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 53%、ABS 25%、纳米碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）8%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）2.5%、钛酸酯偶联剂0.5%、抗氧剂1010 0.2%、TAS-2A 0.8%。其中，所述的PC为双酚A型聚碳酸酯，其分子量为17000～30000；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其分子量为80000～200000。
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，纳米碳酸钙在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和钛酸酯偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80℃～120℃温度下搅拌10～40分钟，得到表面改性的纳米碳酸钙，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC和ABS，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入步骤（2）的产物，同时加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物（POE）、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）、抗氧剂1010、TAS-2A，使一起搅拌10～25分钟和均匀混合后，出料；（4）、将步骤（3）的物料加入双螺杆挤出机中，在230℃～255℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高韧加强级PC/ABS合金。
实施例2：
一种高韧加强级PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 55%、ABS 25%、滑石粉10%、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）5%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）3%、铝钛复合偶联剂0.5%、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：1的复配物0.5%、PETS 1%。其中，所述的PC为双酚A型聚碳酸酯，其分子量为17000～30000；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其分子量为80000～200000。
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，滑石粉在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的滑石粉和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80℃～120℃温度下搅拌10～40分钟，得到表面改性的滑石粉，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC和ABS，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入步骤（2）的产物，同时加入按重量配比称取的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：1的复配物、PETS，使一起搅拌10～25分钟和均匀混合后，出料；（4）、将步骤（3）的物料加入双螺杆挤出机中，在230℃～255℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高韧加强级PC/ABS合金。

Claims (6)

1.一种高韧加强级PC/ABS合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、ABS 20%～30%、无机刚性粒子5%～10%、弹性体3%～8%、相容剂1%～3%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、分散剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的高韧加强级PC/ABS合金，其特征在于，所述的无机刚性粒子为纳米碳酸钙、气相纳米二氧化硅、超细氧化钙、滑石粉中的一种。
3.根据权利要求1所述的高韧加强级PC/ABS合金，其特征在于，所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、丙烯腈-乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（AES）、乙烯-丙烯-二烯共聚物（EPDM）中的一种。
4.根据权利要求1所述的高韧加强级PC/ABS合金，其特征在于，所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）。
5.根据权利要求1所述的高韧加强级PC/ABS合金，其特征在于，所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。
6.根据权利要求1所述的高韧加强级PC/ABS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，无机刚性粒子在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、按重量配比称取干燥的无机刚性粒子和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80℃～120℃温度下搅拌10～40分钟，得到表面改性的无机刚性粒子，然后冷却至低于40℃出料，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PC和ABS，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入步骤（2）的产物，同时加入按重量配比称取的弹性体、相容剂、抗氧剂、分散剂，使一起搅拌10～25分钟和均匀混合后，出料；
（4）、将步骤（3）的物料加入双螺杆挤出机中，在230℃～255℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的高韧加强级PC/ABS合金。
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