CN104830043B - 汽车内饰件用抗静电pc/asa合金塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料及其制备方法。所述汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，由下述质量百分比原料组成：PC树脂60‑80％；ASA树脂10‑20％；增韧剂2‑6％；抗氧剂0.3‑0.9％；紫外线吸收剂0.2‑0.6％；润滑剂0.1‑0.3％；抗静电剂5‑15％；扩链剂0.2‑0.6％。本发明的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料的抗静电性较优异，表面不易吸附灰尘，且具有良好的机械性能，强度高，刚韧平衡性好，耐热、耐光、耐腐蚀，可注塑加工成各种形状的汽车内饰件。

Description

汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车内饰件用合金塑料及其制备方法，尤其涉及一种汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
ASA(英文名称：Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer)工程塑料是丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物。ASA具有良好的机械物理性能：ASA和ABS的结构相似，由丙烯腈和丁二烯橡胶组成，其保留了ABS作为工程塑料所具有的极佳的机械物理性能。ASA具有很强的耐候性：高分子聚合物中若含有双键，则双键容易被能量强度较大的太阳光中的紫外线所打开，由此造成高分子聚合物的耐老化性能下降，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶替代了ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能。根据测试结果，ASA的抗老化性能是ABS的10倍以上。ASA具有比较好的耐高温性能。
PC/ASA合金是一种与PC/ABS合金类似并在其基础上发展起来的性能优良的塑料合金材料。ASA树脂与PC具有一定的相容性，将ASA与PC共混，可以大大提高ASA的冲击强度，热变形温度，同时，保持了树脂优异的耐候性、光泽度。添加相容剂，改善ASA树脂与PC树脂界面的结合，有利于提高合金性能，
与纯PC相比，PC/ASA具有更好的加工性、应力开裂性能和耐化学品性；而与PC/ABS相比，因ASA中用丙烯酸类橡胶取代ABS中的丁二烯橡胶，PC/ASA具有更好的耐候性能。基于这些优良的性能，PC/ASA可广泛用于汽车、家电和电子电工等领域。在汽车领域，该材料因其突出的耐候性和机械强度，主要用于制造汽车内饰件。
与大多数高分子材料一样，PC/ASA具有优良的电绝缘性能，其电阻率非常高，因此在用于汽车内饰件时易产生静电积累，造成内饰件表面极易吸附灰尘。如果采用清洁剂清洗，轻则导致部件褪色，重则导致材料龟裂，使舒适感大幅下降。为了解决这一问题，必须使PC/ASA材料具备抗静电特性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题之一提供一种汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料。
本发明所要解决的技术问题之二提供上述汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，由下述质量百分比原料组成：
优选地，一种汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，由下述质量百分比原料组成：
所述增韧剂，能赋予塑料更好韧性，也称为抗冲改性剂，选自物理增韧改性剂或化学增韧改性剂中的一种或几种，所述的物理增韧改性剂包括丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，所述的化学增韧剂包括乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-有机硅聚合物。
所述抗氧剂，可以选用本领域通用抗氧剂。所述的抗氧剂为酚类和/或亚磷酸酯类化合物，包括四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。优选为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂HostanoxP-EPQ。
所述紫外线吸收剂，可以选用本领域通用紫外线吸收剂，如：水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂UV-234、紫外线吸收剂RMB、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744、光稳定剂HPT。
所述润滑剂，可以选用本领域通用润滑剂，所述的润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物，优选为润滑剂LOXIOLP861/3.5。
所述扩链剂，可以选用本领域通用扩链剂，如：1，4一丁二醇(BDO)、1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇(DEG)、三甘醇、新戊二醇(NPG)、山梨醇、二乙氨基乙醇(DEAE)、MOCA、乙二胺(DA)、N，N-二羟基(二异丙基)苯胺(HPA)、氢醌一二(β一羟乙基)醚(HQEE)、扩链剂ADR-4370F等。
所述抗静电剂，可以选用本领域通用抗静电剂，优选为永久性抗静电剂，包括具有抗静电作用的软链段和在树脂中分散的硬端聚合物的嵌端共聚物。所述的聚酰胺化合物包括：氨基羧酸，内酰胺，二胺与二羧酸的盐以及可形成聚酰胺化合物的混合物，所述的可形成聚酰胺化合物的混合物是己内酰胺、12氨基十二烷酸，或己二胺己二酸盐的两种或三种的组合；所述的聚酯化合物为二羧酸与脂族二醇的结合，所述的二羧酸包括芳族二羧酸，脂环二羧酸或脂族二羧酸，所述的脂族二醇为乙二醇，1，2丙二醇，1，3丙二醇，1，2丁二醇，1，4丁二醇，1，3丁二醇，新戊二醇或己二醇；所述的含聚亚烃基氧化物单元化合物为聚乙二醇，聚丙二醇，聚丁二醇或环氧乙烷与四氢呋喃的嵌段或无规共聚物。如，聚醚段聚合物-聚丙烯酸酯-非卤素离子化合物(芬兰IonPhasE永久抗静电剂)。
优选地，所述抗静电剂为N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵、(3-月桂酰胺丙基)三甲基硫酸甲酯铵或聚醚段聚合物-聚丙烯酸酯-非卤素离子化合物。
所述抗静电增效剂为月桂酸二乙醇酰胺和/或N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺。优选地，所述抗静电增效剂为月桂酸二乙醇酰胺和N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺的混合物，月桂酸二乙醇酰胺和N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺的质量比为4:1-1:4。
本发明还提供了上述汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料的制备方法：按配比称取各组分，混合均匀后，熔融混炼、挤出造粒，即获得所述汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料。
具体的，可以为按配比称取各组分，在高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合3-10分钟，取出后转入双螺杆挤出机中，在230-270℃温度下挤出造粒，螺杆机转速控制在300-500转/分钟，即获得所述汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料。
显然，在本发明中为提高产品的其他性能，还可以适应性地添加其他助剂，如阻燃剂和着色剂等。
本发明的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料的抗静电性较优异，表面不易吸附灰尘，且具有良好的机械性能，强度高，刚韧平衡性好，耐热、耐光、耐腐蚀，本发明制备工艺简单，产品成本低，产品的综合性能较优异，可注塑加工成各种形状的汽车内饰件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
下述实施例中，各原料介绍：
PC树脂选用德国拜耳公司牌号2805的注塑级PC树脂。
ASA树脂，选用德国巴斯夫公司牌号KR2866C的ASA树脂。
所述增韧剂为S2001改性剂。S2001改性剂又称甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-有机硅聚合物S2001，具体选用日本三菱丽阳PC硅系耐寒增韧剂S-2001。S2001改性剂有一个交联的丙烯酸酯及有机硅共聚物作为核，接枝的聚甲基丙烯酸甲酯作为壳。这种核-壳结构使得产品可作为单独的粒子分散在基材中S2001改性剂在PC和PC/ABS合金中的分散性特别好，在双螺杆或单螺杆挤出机中都可以进行混合。其优点为：高耐候高抗冲(常温及低温)，提升防火性的增韧剂。加入S2001改性剂的PC可以改善其缺口敏感性和厚壁脆性。能有效的改善PC的内应力，做成制品能耐四氯化碳和冰醋酸液。S2001因为内核为有机硅的聚合物，所以在低温下对塑胶聚合物的抗冲击性能有很大提升。S2001也可提高PC/ABS合金的韧性，同时改善PC/ABS合金的两相相容性。
所述抗氧剂1076，β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，CAS号：2082-79-3。
所述抗氧剂HostanoxP-EPQ，又称四(2、4—二叔丁基苯基-4，4’联苯基)双亚膦酸酯，CASNO:119345-01-6。具体选用高温抗氧剂科莱恩PEPQ(P-EPQ)加工稳定剂。
所述紫外线吸收剂UV-234，中文别名:2-(2'-羟基-3'，5'双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑；2-(2-羟基-3'，5'-二枯基苯基)苯并三唑；2-(2-羟基-3'，5'-二枯基苯基)-苯并三唑；2-(2'-羟基-3'，5'-二枯基苯基)-苯并三唑，CAS：70321-86-7。
所述润滑剂为LOXIOLP861/3.5，又称：季戊四醇酯或季戊四醇酯P861/3.5，具体选用科宁EmeryPETS润滑剂LOXIOLP861/3.5。
所述抗静电剂，为聚醚段聚合物-聚丙烯酸酯-非卤素离子化合物，具体选用芬兰IonPhasE IPE U1抗静电剂。
所述扩链剂为扩链剂ADR-4370，又称多官能团醇类化合物ADR-4370，具体选用BASF扩链剂ADR-4370F，其是通过调整和控制聚酯类塑料的特性粘度来恢复和改善机械性能、热性能、加工性能和光学的平衡性。
月桂酸二乙醇酰胺，CAS号：120-40-1。N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺，CAS号：7545-23-5。
实施例1-4
按照表1中对应实施例1-4数据称取各原料。
在高速混合机中，室温下控制高速混合机转速在350转/分钟，混合7分钟，取出后转入双螺杆挤出机中，在250℃温度下挤出造粒，螺杆机转速控制在400转/分钟，即获得所述汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料。
表1：抗静电PC/ASA合金塑料配方表(单位：公斤)
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
PC树脂 69 69 69 69
ASA树脂 15 15 15 15
S2001改性剂 4 4 4 4
抗氧剂1076 0.3 0.3 0.3 0.3
抗氧剂HostanoxP-EPQ 0.3 0.3 0.3 0.3
紫外线吸收剂UV-23 0.4 0.4 0.4 0.4
润滑剂LOXIOLP861/3.5 0.2 0.2 0.2 0.2
IonPhasE IPE U1抗静电剂 10 10 10 10
扩链剂ADR-4370F 0.4 0.4 0.4 0.4
月桂酸二乙醇酰胺 - 0.4 - 0.2
N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺 - - 0.4 0.2
测试例1---防静电性能测试
对实施例1-4的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料防静电性能进行测试，按照大众汽车Antistatic property acc.to PV3977进行，时间120s，温度23℃。各测试20次，剔除异常值，再取平均值。
表2：抗静电PC/ASA合金塑料防静电性能测试表
90℃/500h老化后
实施例1 0.19KV
实施例2 0.13KV
实施例3 0.12KV
实施例4 0.07KV
标准：≤0.3KV after 120S。
表3：抗静电PC/ASA合金塑料防静电性能测试表
初始状态 PV2005/60P实验后
实施例4 0.06KV 0.07KV
发明人通过大量实验得出，将抗静电增效剂月桂酸二乙醇酰胺或N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺与抗静电剂复配，能够提高静电效果，特别采用月桂酸二乙醇酰胺和N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺与抗静电剂复配，抗静电效果明显，具有协同抗静电效果。
测试例2---常规理化性能测试
对实施例4的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料制备成汽车罩盖，再进行常规理化性能测试。
表4：抗静电PC/ASA合金塑料常规理化性能测试表
实施例4
密度，g/m3 1.17
屈服强度，Mpa 70.7
缺口冲击强度，KJ/m2(ISO179-1/1Ea) 67.6
抗光照褪色性能 灰度等级：4
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，由下述质量百分比原料组成：
所述抗静电剂为N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲基硫酸甲酯铵或(3-月桂酰胺丙基)三甲基硫酸甲酯铵；
所述抗静电增效剂为月桂酸二乙醇酰胺和N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺的混合物，月桂酸二乙醇酰胺和N,N-二(2-羟乙基)-十四酰胺的质量比为4:1-1:4。
2.权利要求1所述的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，其特征在于：
所述增韧剂为丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐或苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯三聚物-功能化马来酸酐或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-有机硅聚合物。
3.权利要求1所述的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，其特征在于：
所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。
4.权利要求1所述的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，其特征在于：
所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、紫外线吸收剂UV-P、紫外线吸收剂UV-O、紫外线吸收剂UV-9、紫外线吸收剂UV-531、紫外线吸收剂UVP-327、紫外线吸收剂UV-234、光稳定剂AM-101、光稳定剂GW-540、光稳定剂744或光稳定剂HPT。
5.权利要求1所述的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，其特征在于：
所述的润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
6.权利要求1所述的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料，其特征在于：
所述扩链剂为1，4一丁二醇、1，6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、山梨醇、二乙氨基乙醇、MOCA、乙二胺、N，N-二羟基(二异丙基)苯胺、氢醌一二(β一羟乙基)醚或扩链剂ADR-4370F。
7.权利要求1-6中任一项所述的汽车内饰件用抗静电PC/ASA合金塑料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
按配比称取各组分，在高速混合机中，室温下控制转速在300-400转/分钟，混合3-10分钟，转入双螺杆挤出机中，在230-270℃温度下挤出造粒，螺杆机转速控制在300-500转/分钟。
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