CN105176047A - 一种耐汽油pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐汽油PC/ABS合金材料及其制备方法，所述的合金材料包括以下重量份数的组分：PC树脂35～75份，ABS树脂20～60份，PPS树脂5～15份，相容剂0.5～2份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份，该合金材料通过先按重量比例称取各原料组分，将其置入混合搅拌机内充分混合后，再送入双螺杆挤出机中熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油性能优异的PC/ABS合金材料。与现有技术相比，本发明具有耐油性优异，易于工业化生产等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金材料及其制备方法，尤其是涉及一种耐汽油PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
PC/ABS合金材料兼顾了PC(聚碳酸酯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)二者的优点，具有优良的力学性能和加工性能，在汽车、电子、通讯和化工等领域有着广泛的应用，尤其是近几年汽车消费市场火爆，以及汽车轻量化、以塑代钢的趋势下，使得PC/ABS合金材料在汽车领域的用量迅猛上升。
汽车上有些制件可能接触到汽油，所以这些制件一般会有耐汽油的要求，如汽车的门把手等。而通用的PC/ABS合金材料耐汽油性较差，如果材料注塑成制件后直接外露使用(无喷涂、电镀等后加工)，难以满足耐汽油要求，而将制件进行喷涂或电镀等后加工处理，虽然可以满足耐汽油性要求，但是喷涂或电镀后加工成本太高，带来很大的成本压力，最理想的是PC/ABS合金材料注塑成制件，不经喷涂或电镀等后加工直接使用，同时也能满足耐汽油的要求。因而，研究如何提高PC/ABS合金材料的耐汽油性具有现实而重要的意义。
中国专利201310209138.8公开了一种耐寒抗腐蚀PC/ABS合金，由以下份物质的混合物为原料制的：聚碳酸酯、ABS、抗氧剂、紫外线吸收剂UV-531、阻燃剂TPP、耐寒剂以及抗腐蚀剂1、抗腐蚀剂2。中国专利201410669113.0公开了一种汽车仪器/仪表用抗氧化ABS/PC塑料，其组成按重量百分比为：ABS树脂30-40％，增韧剂1-3％，色粉0.5-2％，抗氧化剂0.1-0.8％，偶联剂0.2-0.9％，余量为PC树脂；所述抗氧化剂为金属氧化物的纳米材料。这些专利虽然具有较好的机械性能，适合于汽车仪器仪表方面的使用，但是其并没有解决与汽油等直接接触的仪器的耐汽油性较差的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐汽油PC/ABS合金材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：
所述的PC树脂的分子量为17000～30000g/mol，其玻璃化温度为140～150℃。
所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为10～55wt％。
所述的PPS树脂的分子量为40000～100000g/mol，PPS树脂在一定范围内能有效的增加PC/ABS的耐汽油性，添加量过低会导致达不到增加耐汽油的目的，过高则难以与PC/ABS相容。
所述的相容剂为SEBS-g-MAH共聚物或SEBS-g-GMA共聚物中的一种或几种的混合，相容剂能有效的提高PPS树脂与PC/ABS的相容性，相容剂用量过少则增容效果不明显，相容剂用量过大，增容作用提高也不明显。
所述的抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
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、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺或N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
一种耐汽油PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取PC树脂35～75份，ABS树脂20～60份，PPS树脂5～15份，相容剂0.5～2份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份，然后加入混合搅拌机中进行搅拌混合，得到混合料；
(2)将混合料送入双螺杆挤出机中熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即可制得耐汽油PC/ABS合金材料。
步骤(1)中混合搅拌的时间为10～20min；
步骤(2)中双螺杆挤出机的温度为230～270℃，螺杆转速为300～600rpm，螺杆长径比为44:1。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)耐汽油腐蚀性能优异：本发明通过加入PPS树脂，并加入相容剂，从而对PC/ABS合金材料的结构做出改善，PPS能够显著提升PC/ABS的耐汽油性能，但是PPS与PC/ABS的相容性较差，直接加入会明显降低PC/ABS的物性，所以同时引入了相容剂，该相容剂为SEBS三嵌段共聚物与MAH或GMA官能团的接枝共聚物，MAH或GMA官能团能与PC/ABS中的PC端羟基反应，可有效增强PPS与PC/ABS的相容性，从而在保证基本物性的基础上，提高了合金材料的耐汽油性；
(2)本发明的PC/ABS合金材料可将原料混合后就可直接投入双螺杆挤出机中制备得到，方法简单，易于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ABS树脂20份、PPS树脂5份、SEBS-g-MAH0.5份、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、硬脂酸钙0.2份；
其制备方法如下：
(a)按重量份数称取PC树脂75份、ABS树脂20份、PPS树脂5份、SEBS-g-MAH0.5份、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、硬脂酸钙0.2份，加入混合搅拌机中混合10min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为250℃，螺杆转速为450rpm，螺杆长径比为44:1。
对比例1
一种PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂75份、ABS树脂20份、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、硬脂酸钙0.2份；
其制备方法如下：
(a)按重量份数称取PC树脂75份、ABS树脂20份、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、硬脂酸钙0.2份，加入混合搅拌机中混合10min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为250℃，螺杆转速为450rpm，螺杆长径比为44:1。
将上述实施例1与对比例1制备的PC/ABS合金材料注塑成塑料样板(140mm×90mm×3mm)，浸泡于93#汽油中，30min后捞出观看样板外观，比较受汽油腐蚀情况，结果见表1。
表1耐汽油试验等级
| 实施例1 | 对比例1 | |
| 外观描述 | 轻微裂纹 | 严重裂纹 |
实施例2
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂35份、ABS树脂60份、PPS树脂5份、SEBS-g-GMA1份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.05份、硬脂酸锌0.1份；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂35份、ABS树脂60份、PPS树脂5份、SEBS-g-GMA1份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.05份、硬脂酸锌0.1份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为15min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为270℃，螺杆转速为600rpm，螺杆长径比为44:1。
实施例3
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂50份、ABS树脂35份、PPS树脂15份、SEBS-g-GMA2份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5份、脂肪酸酰胺1份；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂50份、ABS树脂35份、PPS树脂15份、SEBS-g-GMA2份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.5份、脂肪酸酰胺1份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为20min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为230，螺杆转速为300，螺杆长径比为44:1。。
实施例4
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂50份、ABS树脂40份、PPS树脂10份、SEBS-g-MAH1份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、硬脂酸酰胺0.5份；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂50份、ABS树脂40份、PPS树脂10份、SEBS-g-MAH1份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、硬脂酸酰胺0.5份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为20min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为260℃，螺杆转速为500rpm，螺杆长径比为44:1。
将以上实施例2～4制备的PC/ABS合金材料注塑成塑料样板(140mm×90mm×3mm)，浸泡于93#汽油中，30min后捞出观看样板外观，比较受汽油腐蚀情况，结果见表2。
表2耐汽油试验等级
| 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 外观描述 | 轻微裂纹 | 无裂纹 | 轻微裂纹 |
实施例5
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂45份、ABS树脂30份、PPS树脂7份、SEBS-g-MAH1.5份、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]0.3份、液体石蜡0.1份、固体石蜡0.1份，其中，PC树脂的分子量为17000，玻璃化温度为140℃，ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为10wt％，PPS树脂的分子量为40000g/mol；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂45份、ABS树脂30份、PPS树脂7份、SEBS-g-MAH1.5份、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]0.3份、液体石蜡0.1份、固体石蜡0.1份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为12min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为240℃，螺杆转速为400rpm，螺杆长径比为44:1。
实施例6
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂55份、ABS树脂40份、PPS树脂9份、SEBS-g-MAH0.5份、SEBS-g-GMA共聚物0.5份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、硅烷聚合物0.2份、脂肪酸盐0.2份，其中，PC树脂的分子量为30000，玻璃化温度为150℃，ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为55wt％，PPS树脂的分子量为100000g/mol；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂55份、ABS树脂40份、PPS树脂9份、SEBS-g-MAH0.5份、SEBS-g-GMA共聚物0.5份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5份、硅烷聚合物0.2份、脂肪酸盐0.2份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为12min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为250℃，螺杆转速为350rpm，螺杆长径比为44:1。
实施例7
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂65份、ABS树脂50份、PPS树脂13份、SEBS-g-MAH1.25份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.7份、甲撑双硬脂酸酰胺0.3份、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺0.3份，其中，PC树脂的分子量为25000，玻璃化温度为145℃，ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为25wt％，PPS树脂的分子量为60000g/mol；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂65份、ABS树脂50份、PPS树脂13份、SEBS-g-MAH1.25份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.7份、甲撑双硬脂酸酰胺0.3份、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺0.3份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为14min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为250℃，螺杆转速为450rpm，螺杆长径比为44:1。
实施例8
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂60份、ABS树脂45份、PPS树脂11份、SEBS-g-MAH1.75份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.9份、脂肪酸盐0.7份，其中，PC树脂的分子量为27000，玻璃化温度为147℃，ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为45wt％，PPS树脂的分子量为80000g/mol；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂60份、ABS树脂45份、PPS树脂11份、SEBS-g-MAH1.75份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.9份、脂肪酸盐0.7份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为14min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为250℃，螺杆转速为600rpm，螺杆长径比为44:1。
实施例9
一种耐汽油PC/ABS合金材料，包括以下重量份数的组分：PC树脂40份、ABS树脂55份、PPS树脂8份、SEBS-g-MAH0.7份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.2份、硬脂酸锌0.1份、硬脂酸钙0.1份、硬脂酸酰胺0.1份，其中，PC树脂的分子量为21000，玻璃化温度为143℃，ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为35wt％，PPS树脂的分子量为70000g/mol；
其制备方法为：
(a)按重量份数称取PC树脂40份、ABS树脂55份、PPS树脂8份、SEBS-g-MAH0.7份、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.2份、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯0.2份、硬脂酸锌0.1份、硬脂酸钙0.1份、硬脂酸酰胺0.1份，加入混合搅拌机中进行混合，时间为14min，得到混合料；
(b)将混合料通入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即制得耐汽油PC/ABS合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度为260℃，螺杆转速为300rpm，螺杆长径比为44:1。
将上述实施例5～9制备的PC/ABS合金材料注塑成塑料样板(140mm×90mm×3mm)，浸泡于93#汽油中，30min后捞出观看样板外观，比较受汽油腐蚀情况，结果见表3。
表3耐汽油试验等级
| 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | |
| 外观描述 | 轻微裂纹 | 轻微裂纹 | 无裂纹 | 轻微裂纹 | 无裂纹 |
综上所述，与为添加PPS树脂与相容剂的PC/ABS合金材料相比，本发明的PC/ABS具有更好的耐汽油性。
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使用发明。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，本发明不限于上述实施例，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)
1.一种耐汽油PC/ABS合金材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：
2.根据权利要求1所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的PC树脂的分子量为17000～30000g/mol，其玻璃化温度为140～150℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，其中丁二烯含量为10～55wt％。
4.根据权利要求1所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的PPS树脂的分子量为40000～100000g/mol。
5.根据权利要求1所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的相容剂为SEBS-g-MAH共聚物或SEBS-g-GMA共聚物中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料，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、脂肪酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺或N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
8.一种如权利要求1～7任一所述的耐汽油PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取PC树脂35～75份，ABS树脂20～60份，PPS树脂5～15份，相容剂0.5～2份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份，然后加入混合搅拌机中进行搅拌混合，得到混合料；
(2)将混合料送入双螺杆挤出机中熔融、挤出、拉条、冷却、造粒，即可制得耐汽油PC/ABS合金材料。
9.根据权利要求8所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中混合搅拌的时间为10～20min。
10.根据权利要求8所述的一种耐汽油PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中双螺杆挤出机的温度为230～270℃，螺杆转速为300～600rpm，螺杆长径比为44:1。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151223 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |