CN104672848A - 一种耐热pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐热pc/abs合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐热PC/ABS合金材料，由包含以下重量份的组分制成：普通PC树脂100份，共聚PC树脂10～100份，ABS树脂20～60份，相容剂5～15份，助剂0.5～1.8份。制备方法如下：将100份普通PC树脂，10～100份共聚PC树脂，20～60份ABS树脂，5～15份相容剂和0.5～1.8份助剂混合均匀，经螺杆挤出机拉条切粒，制备得到耐热PC/ABS合金材料。本发明提供的材料具有耐热性优越，维卡软化点温度大幅提高，力学性能优异的特点。

Description

一种耐热PC/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种耐热PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）因其物理机械性能优良，抗冲击强度高，良好的电性能，尺寸稳定性好等特点而被广泛应用于电子电器、建材、包装、汽车工业等社会生活各领域，是目前产量最大，应用最广泛的聚合物之一。但聚碳酸酯熔体粘度大，成型加工困难，产品内应力大，对缺口敏感，目前最常见的方法是通过与耐冲击性能和成型加工性良好的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）共混来改善这一问题。PC/ABS合金因其优异的物理机械性能已经被广泛的应用于电子通讯、家电、汽车等领域，是目前应用最为广泛的塑料材料之一。
但是与普通PC材料相比，ABS耐热性不好，热变形温度不高，ABS材料的引入必然会导致材料的耐热性降低，限制了其应用，目前，主要是通过在共混体系中加入马来酰亚胺共聚物、N-苯基马来酰亚胺等耐热助剂来改善其耐热性，但往往需要大量添加才能起到作用，且往往会导致材料的其他性能恶化。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐热PC/ABS合金材料，具有耐热性优越，维卡软化点温度大幅提高，力学性能优异的特点。
本发明的另一个目的是提供一种上述耐热PC/ABS合金材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种耐热PC/ABS合金材料，由包含以下重量份的组分制成：
所述普通PC树脂为双酚A型聚碳酸酯。
所述共聚PC树脂的维卡软化温度为160～205℃。
所述相容剂选自马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙（ABS-g-MAH）、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物（SMA）或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（MBS）中的一种或一种以上。
所述助剂包括0.2～1.0份润滑剂和0.3～1.2份抗氧剂。
所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）或双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯（抗氧剂626）中的一种或一种以上。
所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯（PETS）、乙撑双硬脂酰胺（EBS）或PE蜡中的一种或一种以上。
本发明还提供了一种上述耐热PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
将100份普通PC树脂，10～100份共聚PC树脂，20～60份ABS树脂，5～15份相容剂和0.5～1.8份助剂混合均匀，经螺杆挤出机拉条切粒，制备得到耐热PC/ABS合金材料。
所述混合均匀是在高混机中进行，高混机转速为500～700rpm，混合温度为40～80℃，混合时间为3～10min。
所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，各区的温度为210～275℃。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明采用耐热性极佳的共聚聚碳酸酯改性PC/ABS合金材料，大幅度的提高了普通PC/ABS合金材料的耐热性，同时不会造成材料物理机械性能的降低，与普通PC/ABS材料相比本发明的材料性能更好，所得的PC/ABS合金材料耐热性优越，维卡软化点温度大幅提高，力学性能优异，极大的拓宽了PC/ABS合金材料的应用领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
以下所用的普通PC树脂为双酚A型聚碳酸酯。
以下所用的共聚PC树脂的维卡软化温度为160～205℃。
以下所用的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
实施例1
（1）将100份普通PC树脂，10份共聚PC树脂，20份ABS树脂，5份相容剂ABS-g-MAH和1.6份助剂（0.6份抗氧剂和1份润滑剂PE蜡，其中，抗氧剂包括抗氧剂1076和抗氧剂626，抗氧剂1076/抗氧剂626=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为500rmp，混合温度为80℃，混合3min混合均匀；
（2）将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为210℃，230℃，250℃，260℃，265℃，挤出机拉条切粒得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例2
（1）将100份普通PC树脂，25份共聚PC树脂（维卡软化温度为185℃），30份ABS树脂，7份相容剂SMA和1.7份助剂（1.2份抗氧剂和0.5份润滑剂PETS，其中，抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168，抗氧剂1010/抗氧剂168=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
（2）将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为220℃，235℃，250℃，265℃，270℃，挤出机拉条切粒得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例3
（1）将100份普通PC树脂，45份共聚PC树脂（维卡软化温度为205℃），60份ABS树脂，15份相容剂MBS和1.6份助剂（0.8份抗氧剂和0.8份润滑剂PE蜡，其中，抗氧剂包括抗氧剂1076和抗氧剂168，抗氧剂1076/抗氧剂168=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为600rmp，混合温度为60℃，混合10min混合均匀；
（2）将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为230℃，245℃，260℃，275℃，270℃，挤出机拉条切粒得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例4
（1）将100份普通PC树脂，75份共聚PC树脂（维卡软化温度为160℃），50份ABS树脂，10份相容剂SMA和1.65份助剂（1.0份抗氧剂和0.65份润滑剂EBS，其中，抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂626，抗氧剂1010/抗氧剂626=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
（2）将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为225℃，235℃，245℃，255℃，265℃，挤出机拉条切粒得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例5
（1）将100份普通PC树脂，100份共聚PC树脂（维卡软化温度为172℃），40份ABS树脂，12份相容剂MBS和0.5份助剂（0.3份抗氧剂和0.2份润滑剂PETS，其中，抗氧剂包括抗氧剂1076和抗氧剂168，抗氧剂1076/抗氧剂168=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
（2）将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为225℃，235℃，245℃，255℃，265℃，挤出机拉条切粒得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试，测试结果见表1。
实施例6
（1）将100份普通PC树脂，100份共聚PC树脂（维卡软化温度为172℃），40份ABS树脂，12份相容剂MBS和1.8份助剂（1.2份抗氧剂和0.6份润滑剂PETS，其中，抗氧剂包括抗氧剂1076和抗氧剂168，抗氧剂1076/抗氧剂168=1/2），加入到高混机高速混匀，控制高混机速度为700rmp，混合温度为40℃，混合6min混合均匀；
（2）将混合物料加入双螺杆挤出机挤出造粒，控制各区温度（自喂料口至挤出机模头）分别为225℃，235℃，245℃，255℃，265℃，挤出机拉条切粒得到PC/ABS合金材料。
将上述产品在鼓风烘箱中于85℃干燥5小时后用注塑机注塑成型，注塑温度为245℃。挤出好的样条在50%相对湿度，23℃放置24小时后进行性能测试。
表1
测试结果 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度（MPa） 60.9 56.8 63.2 49.7 57.3
弯曲强度（MPa） 81.9 83.1 86.3 87.8 78.3
弯曲模量（MPa） 2167 2290 2372 2160 2036
缺口冲击强度（KJ/m2） 49 50 63 53 56
维卡软化点（℃） 118 132 152 137 146
由上表可知，本发明采用了不同耐热级别的共聚聚碳酸酯改性普通PC/ABS合金材料的耐热性，显著的提高了材料的耐热性，表现为大幅度的提高了PC/ABS合金材料的维卡软化点温度，同时由于共聚聚碳酸酯与普通聚碳酸酯直径不存在相容性的问题，并没有恶化材料的物理机械性能。
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应用本发明。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，本发明不限于这里的实施例，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 (10)

1.一种耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：所述普通PC树脂为双酚A型聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：所述共聚PC树脂的维卡软化温度为160～205℃。
4.根据权利要求1所述的耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：所述相容剂选自马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：所述助剂包括0.2～1.0份润滑剂和0.3～1.2份抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或一种以上。
7.根据权利要求5所述的耐热PC/ABS合金材料，其特征在于：所述润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺或PE蜡中的一种或一种以上。
8.一种权利要求1至7任一所述的耐热PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将100份普通PC树脂，10～100份共聚PC树脂，20～60份ABS树脂，5～15份相容剂和0.5～1.8份助剂混合均匀，经螺杆挤出机拉条切粒，制备得到耐热PC/ABS合金材料。
9.根据权利要求8所述的耐热PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：所述混合均匀是在高混机中进行，高混机转速为500～700rpm，混合温度为40～80℃，混合时间为3～10min。
10.根据权利要求8所述的耐热PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机为双螺杆挤出机，各区的温度为210～275℃。
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