CN105778463A - 一种低气味高熔接线强度阻燃pc/abs组合物 - Google Patents

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Abstract

一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，包括PC、含磷阻燃剂、ABS、PMMA、抗冲击改性剂，先将ABS、PMMA与抗冲击改性剂通过物理挤出的方法制成一步料YBL‑ABS，再将一步料YBL‑ABS与剩余物料混合制得。本发明的有益效果是：本发明使用的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物质的同时，提高材料的熔接线强度，又能显著提高材料的机械性能；材料可用于汽车，冰箱，电视机等行业。

Description

一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域，尤其涉及一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料，其透明性和阻燃性优良，具有广阔的应用领域；但由于聚碳酸酯(PC)分子链刚性大，熔体粘度高，易产生应力开裂，抗溶剂性差，高温下遇水易分解等缺点，在一定程度上限制了其使用范围。一般通过改性技术，通过丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)的加入改善其加工性和内应力，添加抗冲击改性剂来改善聚碳酸酯(PC)组合物的韧性。但由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和抗冲击改性剂在合成时，会引入分散剂或其他助剂，在制成阻燃PC/ABS组合物后，由于聚碳酸酯(PC)分子结构的特点，这些小分子物质会引起聚碳酸酯(PC)的降解，同时小分子物质也使用过程中易发生析出，从而水花和残留模垢等缺陷，严重影响产品的外观和产品的连续生产。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物,该组合物通过一步料YBL-ABS的制备，可显著降低注塑过程产生水花和模垢的机会，同时有效降低材料后续使用过程中小分子物质散发所引起的气味问题。
本发明在研究中发现，通过一步料YBL-ABS的生产，通过其与阻燃剂、聚碳酸酯(PC)适当比例的搭配，可以有效解决丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、抗冲击改性剂中小分子物质对聚碳酸酯(PC)的影响，从而显著改善产品的外观，同时提高材料性能。其采用的具体技术方案如下：
一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、抗冲击改性剂，先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与抗冲击改性剂通过物理挤出的方法制成一步料YBL-ABS，将其组分中的小分子物质分离出来，再将一步料YBL-ABS与剩余物料混合制得。
进一步的，所述聚碳酸酯(PC)的数均分子量在20000-40000之间，优选在25000-37000之间。
进一步的，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)选用乳液法或本体法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)。
进一步的，所述聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)密度为1.18g/cm3，分子量在80000-200000之间。
进一步的，所述抗冲击改性剂使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)，核为有机硅/丙烯酸，壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系抗冲击改性剂。
进一步的，所述含磷阻燃剂为双酚A双磷酸二苯酯(BDP)、间苯二酚双二苯基磷酸酯(RDP)或磷酸三苯酯(TPP)中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占40-70％、含磷阻燃剂占5-25％、一步料YBL-ABS占5-35％。
进一步的，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占60-70％、含磷阻燃剂占9-20％、一步料YBL-ABS占10-25％。
进一步的，所述一步料YBL-ABS中，按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)占45％-75％、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)占20％-50％、抗冲击改性剂占5％-50％。
进一步的，所述一步料YBL-ABS的生产方法为：
(1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、抗冲击改性剂投入高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，所述熔融挤出的条件为：一区温度180-210℃，二区温度190-220℃，三区温度190-230℃，四区温度190-240℃，五区温度190-240℃，六区温度190-240℃，七区温度190-240℃，八区温度190-240℃，九区温度190-240℃，十区温度190-240℃，十一区温度190-240℃，主机转速250-600转/分钟，制得YBL-ABS塑料颗粒，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1；
(3)一步料YBL-ABS生产过程中，在螺筒的第三区和第五区分别注入质量分数为5％-30％液态水，同时在螺筒的第七区和第十区设置双真空设备。
本发明通过一步料YBL-ABS的挤出生产，由于液态水在高温下挥发，溶解带出ABS和抗冲击改性剂中的小分子物质，同时配合双真空的作用，有效的将挥发物带出螺筒，生产得到一步料YBL-ABS，生产完需烘干再使用；此方法能有效的将ABS和抗冲击改性剂的小分子物质分离，特别是ABS和抗冲击改性剂合成过程中添加的弱碱性分散剂，这样能有效避免改性过程中PC的降解，同时能有效避免后续成型过程中的小分子物质析出等问题；由于一步料在生产过程中的小分子物质的抽离，在一定程度上提高了材料的阻燃性能。PMMA的引入能有效提高ABS和PC的界面相容性，使ABS相更均匀的分布在体系中，颗粒度更小；同时磷系阻燃剂的引入能起到增塑剂的作用，使高分子链更容易运动，使分子链段在界面处缠绕的更紧密，从而进一步提高材料的熔接线强度
本发明的有益效果是：本发明使用的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物质的同时，提高材料的熔接线强度，又能显著提高材料的机械性能；材料可用于汽车，冰箱，电视机等行业。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不限定本发明的保护范围，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
本发明所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料YBL-ABS，先将按重量百分比计的55％的ABS、30％的抗冲击改性剂MBS、15％的PMMA在高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料YBL-ABS塑料颗粒。按重量百分比计所述一步料YBL-ABS占18％，PC占69.3％，BDP占12％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得所述低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物。
实施例2：
本发明所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料YBL-ABS，先将按重量百分比计的55％的ABS、30％的抗冲击改性剂MBS、15％的PMMA在高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料YBL-ABS塑料颗粒。按重量百分比计所述一步料YBL-ABS占12％，PC占79.3％，BDP占8％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得所述低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物。
实施例3：
本发明所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料YBL-ABS，先将按重量百分比计的55％的ABS、30％的抗冲击改性剂MBS、15％的PMMA在高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料YBL-ABS塑料颗粒。按重量百分比计所述一步料YBL-ABS占25，PC占59.3％，BDP占15％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得所述低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物。
对比例1：
一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占69.3％，ABS占10.8％，MBS占7.2％，BDP占12％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
对比例2：
一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占79.3％，ABS占6.6％，MBS占3.6％，PMMA占1.8％，BDP占8％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
对比例3：
一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占59.3％，ABS占13.75％，MBS占7.5％，PMMA占3.75％，BDP占15％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
对以上实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3，所述的PC/ABS组合物进行性能测试：
气味评价方法：按大众标准PV3900测试；
拉伸强度：测试标准ASTM D638，在Zwick电子万能试验机上测试；
悬臂梁缺口冲击：测试标准ASTM D256，在Zwick电子万能试验机上测试；
阻燃等级：测试标准UL94。
表1阻燃PC/ABS组合物性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
熔接线拉伸强度 52.1 50.5 54.3 44.2 46.8 48.1
IZOD缺口冲击强度J/m 623 478 754 512 416 588
阻燃性能 V0 V0 V0 V1 V1 V1
气味等级 2 2 3 5 4 5
从表1结果中可以看出，使用一步料YBL-ABS的配方，可以显著降低产生模垢的机会，同时力学性能和阻燃性能相较未使用一步料YBL-ABS的配方而言也更好。其他助剂的加入可以更有效的提高组合物的各项性能，但不加入其他助剂并不影响本发明所述组合物的技术效果。
本发明所述的PC/ABS组合物已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变组合物成分、配比等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯、含磷阻燃剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、抗冲击改性剂，其特征在于，先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯与抗冲击改性剂通过物理挤出的方法制成一步料YBL-ABS，再将一步料YBL-ABS与剩余物料混合制得。
2.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的数均分子量在20000-40000之间，优选在25000-37000之间。
3.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物选用乳液法或本体法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯密度为1.18g/cm3，分子量在80000-200000之间。
5.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述抗冲击改性剂使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，核为有机硅/丙烯酸，壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系抗冲击改性剂。
6.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述含磷阻燃剂为双酚A双磷酸二苯酯、间苯二酚双二苯基磷酸酯或磷酸三苯酯中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯占40-70％、含磷阻燃剂占5-25％、一步料YBL-ABS占5-35％。
8.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯占60-70％、含磷阻燃剂占9-20％、一步料YBL-ABS占10-25％。
9.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述一步料YBL-ABS中，按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物占45％-75％、聚甲基丙烯酸甲酯占20％-50％、抗冲击改性剂占5％-50％。
10.根据权利要求1所述的一种低气味高熔接线强度阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述一步料YBL-ABS的生产方法为：
(1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、抗冲击改性剂投入高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，所述熔融挤出的条件为：一区温度180-210℃，二区温度190-220℃，三区温度190-230℃，四区温度190-240℃，五区温度190-240℃，六区温度190-240℃，七区温度190-240℃，八区温度190-240℃，九区温度190-240℃，十区温度190-240℃，十一区温度190-240℃，主机转速250-600转/分钟，制得YBL-ABS塑料颗粒，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1；
(3)一步料YBL-ABS生产过程中，在螺筒的第三区和第五区分别注入质量分数为5％-30％液态水，同时在螺筒的第七区和第十区设置双真空设备。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160720

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