CN105885378A - 一种低析出高填充高模量阻燃pc/abs组合物 - Google Patents
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Abstract
一种低析出高填充高模量阻燃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)、无机填料、抗冲击改性剂,先将丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯接枝共聚物(ABS)、无机填料与抗冲击改性剂投入密炼机中,220℃混合5‑10min,然后破碎,再在挤出机中造粒,获得一步料,再将一步料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,又能显著提高材料的机械性能;材料可用于电视机,汽车,通讯等行业。
Description
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域,尤其涉及一种低析出高填充高模量阻燃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,添加冲击改善剂来改善聚碳酸酯(PC)组合物的韧性,同时通过加入填充物来提高材料的刚性。由于填料加工过程中表面会添加一些表面处理剂来改善材料的分散和界面性能,同时ABS和冲击改善剂在合成时,会引入分散剂或其他助剂,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,同时小分子物质也易发生析出,从而导致制件表面水花和残留模垢等缺陷,严重影响产品外观和产品连续生产。
发明内容
本发明目的在于提供一种低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,该组合物通过一步料的制备,在提高材料刚性的同时,可显著降低注塑过程产生水花和模垢的机会。
本发明在研究中发现,通过一步料的生产,通过其与阻燃剂、聚碳酸酯(PC)适当比例的搭配,在提高阻燃PC/ABS的刚性的同时,有效解决丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、无机填料和抗冲击改性剂中小分子物质引起的水花和模垢等问题,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:
一种低析出高填充高模量阻燃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)、无机填料、抗冲击改性剂,先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、无机填料与抗冲击改性剂投入密炼机中,220℃混合5-10min,然后破碎,再在挤出机中造粒,获得一步料,再将一步料与剩余物料混合制得。高填充的无机填料母粒,通过密炼机的混合,能得到初步的混合与分散;
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,所述无机填料为滑石粉、高岭土、硅灰石、云母或埃洛石中的一种或几种的混合物。
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40-75%、含磷阻燃剂占5-20%、一步料占15-45%。
进一步的,所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占45-70%%、含磷阻燃剂占5-15%、一步料占20-40%。
进一步的,所述一步料中,按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)占30%-40%、填料占45%-55%、抗冲击改性剂占10%-20%。
进一步的,所述一步料的生产方法为:
(1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机里均匀混合1-3min,在密炼机中充分密炼均匀,然后将密炼得到的混合物破碎;
(2)将破碎后的混合物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,制得一步料塑料颗粒,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。
本发明通过一步料的挤出生产,由于液态水在高温下挥发,溶解带出无机填料、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(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,生产完需烘干后再使用;此方法能有效的将填充物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗冲击改性剂的小分子物质分离,特别是填充物表面处理剂,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(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聚碳酸酯(PC)的降解,提高材料的综合性能,也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。
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,又能显著提高材料的机械性能;材料可用于电视机,汽车,通讯等行业。
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析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,首先制备一步料,先将按重量百分比计的35%的ABS、15%的抗冲击改性剂MBS、50%的无机填料在高混机里均匀混合1-3min,得到预混料;将预混料在密炼机中充分密炼均匀,然后将密炼得到的混合物破碎;按照本发明所述方法将破碎后的混合物投入双螺杆挤出机,制得一步料YBL-ABS塑料颗粒。按重量百分比计所述一步料占40%,PC占49.3%,BDP占13%,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低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物。
实施例2:
本发明所述的一种低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,首先制备一步料,先将按重量百分比计的35%的ABS、15%的抗冲击改性剂MBS、50%的无机填料在高混机里均匀混合1-3min,得到预混料;将预混料在密炼机中充分密炼均匀,然后将密炼得到的混合物破碎;按照本发明所述方法将破碎后的混合物投入双螺杆挤出机,制得一步料YBL-ABS塑料颗粒。按重量百分比计所述一步料占30%,PC占57.3%,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低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物。
实施例3:
本发明所述的一种低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,首先制备一步料,先将按重量百分比计的35%的ABS、15%的抗冲击改性剂MBS、50%的无机填料在高混机里均匀混合1-3min,得到预混料;将预混料在密炼机中充分密炼均匀,然后将密炼得到的混合物破碎;按照本发明所述方法将破碎后的混合物投入双螺杆挤出机,制得一步料YBL-ABS塑料颗粒。按重量百分比计所述一步料占20%,PC占69.3%,BDP占10%,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低析出高填充高模量阻燃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47.3%,ABS占14%,MBS占6%,滑石粉占20%,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61.3%,ABS占10.5%,MBS占4.5%,滑石粉占20%,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64.3%,ABS占7%,MBS占3%,滑石粉占10%,BDP占10%,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:
模垢评价方法:注塑40*60*2mm的方板,连续注塑100模,从固定排气口可刮下来的模垢重量。
拉伸强度:测试标准ASTM D638,在Zwick电子万能试验机上测试;
拉伸强度:测试标准ASTM D638,在Zwick电子万能试验机上测试;
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1PC/ABS组合物性能测试结果
从表1结果中可以看出,使用一步料的配方,可以显著降低产生模垢的机会,同时所制得的材料具有优异的刚性,同时材料的韧性和阻燃性能较传统改性方法相比更优异。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)
1.一种低析出高填充高模量阻燃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、无机填料、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、无机填料与抗冲击改性剂投入密炼机中,220℃混合5-10min,然后破碎,再在挤出机中造粒,获得一步料,再将一步料与剩余物料混合制得。
2.根据权利要求1所述的一种低析出高填充高模量阻燃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所述的一种低析出高填充高模量阻燃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所述的一种低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,其特征在于,所述无机填料为滑石粉、高岭土、硅灰石、云母或埃洛石中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种低析出高填充高模量阻燃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所述的一种低析出高填充高模量阻燃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所述的一种低析出高填充高模量阻燃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40-75%、含磷阻燃剂占5-20%、一步料占15-45%。
8.根据权利要求1所述的一种低析出高填充高模量阻燃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45-70%%、含磷阻燃剂占5-15%、一步料占20-40%。
9.根据权利要求1所述的一种低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,其特征在于,所述一步料中,按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物占30%-40%、填料占45%-55%、抗冲击改性剂占10%-20%。
10.根据权利要求1所述的一种低析出高填充高模量阻燃PC/ABS组合物,其特征在于,所述一步料的生产方法为:
(1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机里均匀混合1-3min,在密炼机中充分密炼均匀,然后将密炼得到的混合物破碎;
(2)将破碎后的混合物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,制得一步料塑料颗粒,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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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 | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160824 |