CN105385098A - 一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，包括以下组分及其重量百分含量：苯乙烯基树脂53.5-91.5％，耐热剂0-20％，增韧剂0-10％，钛白粉8-15％，炭黑遮光母粒0.5-0.7％，加工助剂0-0.8％，上述各组成的重量百分比之和为100％。本发明中的配方引入了炭黑遮光母粒，使得本发明产品具有超高遮光性能，控制炭黑遮光母粒的添加比例上限，可以使得本发明产品在实现超高遮光性能的同时，保持了高反光性能，完全可以满足汽车仪表用导光支架或其它高耐热要求的光源周边光学功能件的制造需要。

Description

一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物。
背景技术
导光支架或灯壳部件等光源周边部件，如果透光率不够低，会导致灯光强度减弱，尤其当设备中含多个相邻光源时，还可能导致光源间的互相干扰，因此，需要用于制备导光支架或灯壳等光源周边光学功能件的材料具有以下光学功能：1.足够低的透光率特性，即高遮光功能；2.足够高的反光率特性，即高反光功能；
钛白粉是有高遮光特性的无机填料，加入一定比例的钛白粉，可以赋予材料一定的遮光功能，例如中国专利申请号为CN103333453A的发明专利，公布了一种超高遮光ABS复合材料。
但是这种仅通过添加钛白粉的常规方法制备的普通超高遮光材料，不能满足汽车仪表导光支架等高端产品的超高遮光等级要求，例如大陆电子企业材料标准TSTN00540.11中，要求材料透光率≤0.5％(测试标准DIN5033-3，D65光源，样品厚度500±10μm)。此标准同时要求高耐热和高反光特性，具体为维卡软化温度≥105℃(测试标准ISO306/B50)，反光率≥83％(测试标准DIN5033-7，D65光源)。由此，有必要开发超高遮光等级和高耐热、高反光性能的遮光材料。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，该苯乙烯基组合物具有超高遮光和高反光的特点，完全可以满足汽车仪表用导光支架或其它高耐热要求的光源周边光学功能件的制造需要。
为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：
本发明的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，包括以下组分及其重量百分含量：
上述各组成的重量百分比之和为100％。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述苯乙烯基树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物与橡胶的混合物、或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物与树脂的合金。优选的，所述苯乙烯基树脂为丙烯腈-丁二烯共聚物与聚丁二烯橡胶的混合物。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述树脂为聚碳酸酯。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述耐热剂为α-甲基苯乙烯类耐热剂或氮苯基马来酰亚胺类聚合物类耐热剂。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁苯橡胶增韧剂或聚丁二烯橡胶增韧剂。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述炭黑遮光母粒中含有炭黑，所述炭黑重量占所述炭黑遮光母粒重量的0.001％。
上述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其中，所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂和色粉中的至少一种。
本发明中制备超高遮光、高反光苯乙烯基组合物的方法具体为将所有组分按配比混合均匀，加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒即可。
本发明的配方之中，钛白粉作用是增强组合物的遮光性能和反光性能；炭黑遮光母粒作用是实现组合物的超高遮光性能，但若添加比例过高，会导致反光性能下降过多，失去高反光特性；苯乙烯基树脂作用是本发明组合物的基体材料；耐热剂作用是增加组合物耐热性能；增韧剂作用是增加组合物的韧性；加工助剂作用是改善组合物的加工性能。
本发明的有益效果如下：
与现有技术相比，本发明的关键技术在于炭黑遮光母粒的引入，使得本发明产品具有超高遮光性能，控制炭黑遮光母粒的添加比例上限，可以使得本发明产品在实现超高遮光性能的同时，保持了高反光性能，另外，不同比例的耐热剂加入，可以得到不同耐热等级的产品。
具体实施方式
下面将结合对比例1-2和实施例1-8，对本发明作进一步说明。
需要说明的是具体实施方式中，会将实施例1-8和对比例1-2中所获得的产品进行相关的性能测试，其测试方法和标准如下：
熔融指数：按ISO1133方法，220℃、10千克载荷下测试；
拉伸强度：按ISO527方法，拉伸速度50毫米/分钟；
弯曲强度：按ISO178方法，试验速度2毫米/分钟；
缺口冲击强度：按ISO179/1eA方法，常温；
冲击强度：按ISO179/1eU方法，常温；
维卡软化温度：按ISO306方法，升温速率50℃/分钟，5千克载荷下测试；
遮光性能：按DIN5033-3，D65光源，样品厚度500±10μm；
反光性能：测试标准DIN5033-7，D65光源。
实施例1-3和对比例1-2：
将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、聚丁二烯橡胶(ABS高胶粉)、钛白粉、耐热剂MS-NB、炭黑遮光母粒和加工助剂，按表1中组成比例在高速混合机中混合后，加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比L/D为36)的主机螺筒中。主机螺筒各段控制温度(从加料口到机头出料口)分别为190℃、230℃、250℃、250℃、240℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却,切粒得到产品。
表1
将对比例1-2和实施例1-3中所获得的产品在鼓风干燥箱中90℃干燥4小时，240℃下注塑成标准样条。样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试，测试结果见表2：
表2
测试结果 比较例1 比较例2 实施例1 实施例2 实施例3
熔融指数(g/10min) 15.1 8.6 14.9 10.3 7.2
拉伸强度(MPa) 44.9 49.2 45.1 46.3 44.9
弯曲强度(MPa) 69.5 73.9 69.3 74.3 67.8
缺口冲击强度(kJ/m2) 12.8 9.2 14.5 10.2 11.3
冲击强度(kJ/m2) 110 80.2 110 79.4 100
维卡软化温度(℃) 97.8 107 98.2 108 111
透光率(％) 1.06 0.82 0.48 0.45 0.39
反光率(％) 85.2 86.3 83.6 84.2 83.8
由表1和表2可见，常规的仅依靠钛白粉进行遮光改性的材料，如比较例1和比较例2，即使钛白粉添加量高达15％，透光率仅能做到0.82％，不能满足≤0.5％的要求，添加了炭黑遮光母粒的遮光材料，透光率明显降低，如实施例3，当炭黑遮光母粒添加量为0.5％时，透光率可降低到0.41％，达到≤0.5％的要求，同时满足高反光≥83％的要求。
实施例4-8：
将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-丁二烯共聚物(SAN)、聚丁二烯橡胶(ABS高胶粉)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁苯橡胶增韧剂(MBS)、聚碳酸酯(PC)、耐热剂MS-NB、钛白粉、炭黑遮光母粒和加工助剂，按表3中组成比例混合后加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比L/D为36)的主机螺筒中。主机螺筒各段控制温度(从加料口到机头出料口)分别为190℃、230℃、250℃、250℃、240℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却,切粒得到产品。
表3
组成 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
ABS 0 60.6 67.5 76 63.5
SAN 48.7 0 0 0 0
ABS高胶粉 25 0 0 5 0
MBS 0 3 5 0 10
PC 0 25 0 0 0
耐热剂MS-NB 15 0 15 8 15
钛白粉 10 10 12 10 10
炭黑遮光母粒 0.5 0.6 0.5 0.5 0.7
加工助剂 0.8 0.8 0 0.5 0.8
将实施例4-8中所获得的产品在鼓风干燥箱中90℃干燥4小时，240℃下注塑成标准样条。样条在50％相对湿度，23℃放置至少24小时后进行性能测试，测试结果见表4：
表4
测试结果 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
熔融指数(g/10min) 6.9 11.9 10.4 10.5 9.8
拉伸强度(MPa) 43.0 46.2 45.8 44.6 42.6
弯曲强度(MPa) 65.4 71.3 72.6 69.6 65.7
缺口冲击强度(J/m) 10.0 24.6 10.7 11.1 12.6
冲击强度 76.3 110 82.2 82.3 98.2
维卡软化温度(℃) 106 106 106 102 105
透光率 0.43 0.40 0.42 0.45 0.42
反光率 84.3 83.9 84.5 84.2 83.2
由表3和表4可见，在加入一定比例炭黑遮光母粒后，产品可以达到超高遮光等级，即透光率≤0.5％，同时满足高反光率要求(≥83％)，在此基础上，调整不同规格和比例的ABS、SAN、ABS高胶粉、PC、耐热剂MS-NB和加工助剂，可以得到不同力学性能、耐热性能和加工性能的产品。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，包括以下组分及其重量百分含量：
上述各组成的重量百分比之和为100％。
2.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述苯乙烯基树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物与橡胶的混合物、或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物与树脂的合金。
3.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述树脂为聚碳酸酯。
4.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述耐热剂为α-甲基苯乙烯类耐热剂或氮苯基马来酰亚胺类聚合物耐热剂。
5.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁苯橡胶增韧剂或聚丁二烯橡胶增韧剂。
6.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉。
7.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述炭黑遮光母粒中含有炭黑，所述炭黑重量占所述炭黑遮光母粒重量的0.001％。
8.如权利要求1所述的一种超高遮光、高反光苯乙烯基组合物，其特征在于，所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂和色粉中的至少一种。
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