CN106009464A - 与pc/abs射粘用高强度热塑性弹性体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体及其制备方法，基本配方和重量比组成为：基体树脂20~40%，聚碳酸酯8~20%，极性树脂 3~12%，增粘剂15~30%，热塑性聚氨酯2~10%，填充油15~25%，填料5~15%，抗氧剂0.5~1.5%，润滑剂0.2~2%。本发明的制备方法是将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒。本发明制备的热塑性弹性体，拉伸强度和耐磨性能优异，与PC/ABS粘接性好，生产工艺简单，成本低，产品具有极佳的手感，环保无毒，适用于运动器材和电子电器等领域。

Description

与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体及其制备方法

技术领域

本发明涉及热塑性弹性体领域，尤其涉及与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

PC/ABS是由聚碳酸酯（PC）和ABS共混反应而成的一种合金材料，其结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线等性质，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度和压缩强度高，主要应用领域是汽车内部零件、商务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。

然而由于PC/ABS制品表面较硬，手感舒适性差，因此需要在其成品表面包覆一层柔软的弹性材料以改善其手感，同时可以提高制品的抗冲击性能。通常采用的方法是在PC/ABS材料制品表面射粘一层热塑性弹性体的方式来实现的。热塑性弹性体是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料，其在常温下显示橡胶的弹性，高温时又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能，又能按热塑性塑料进行加工和回收。使用热塑性弹性体作PC/ABS包覆材料，加工方便，且手感良好，抗冲击性能优于，增加使用舒适性。

但是，由于PC/ABS材料的分子链呈弱极性，因此与热塑性弹性体的相容性极差。目前市场上用于与PC/ABS射粘的热塑性弹性体材料很难真正粘附在其表面，且存在生产工艺复杂，成本较高，拉伸强度和耐磨性能差的不足。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种拉伸强度高、耐磨性能优异、成本低、与PC/ABS粘结性好的热塑性弹性体。

同时，本发明还提供了与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体的制备方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：

基体树脂 20~40%

聚碳酸酯 8~20%

极性树脂 3~12%

增粘剂 15~30%

热塑性聚氨酯 2~10%

填充油 15~25%

填料 5~15%

抗氧剂 0.5~1.5%

润滑剂 0.2~2%。

优选的，所述的基体树脂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的至少一种。

优选的，所述聚碳酸酯为粉状聚碳酸酯，分子量为15万~20万，粒径为1~10微米。

优选的，所述极性树脂为苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物、异丁烯-马来酸酐接枝共聚物、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物中的至少一种。

优选的，所述极性树脂的接枝率为20%~25%，特性粘度为2.5~3dL/g。

优选的，所述增粘剂为萜烯树脂、C5石油树脂、C9石油树脂中的至少一种。

优选的，所述热塑性聚氨酯的硬度为90~95A。

优选的，所述填料为目数3000目以上的碳酸钙、滑石粉、云母粉中的至少一种。

优选的，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的至少一种。

上述的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体的制备方法，其制备的工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、聚碳酸酯、极性树脂与增粘剂混合5~20分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合10~20分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为140~170℃，二区温度为170~200℃，三区温度为200~230℃，四区温度为220~240℃，五区温度为180~220℃，机头温度为160~180℃，喂料速度为50~300转/分钟，螺杆转速为100~500转/分钟。

本发明的有益效果：

本发明制备的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，加入粉末状聚碳酸酯和热塑性聚氨酯，提高了材料的强度和耐磨性能。加入增粘剂和极性树脂，增加了材料的粘性，与PC/ABS材料具有良好的粘接性，生产工艺简单，成本低，产品具有极佳的手感，环保无毒，适用于运动器材和电子电器等领域。

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。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：基体树脂20~40%，聚碳酸酯8~20%，极性树脂 3~12%，增粘剂15~30%，热塑性聚氨酯2~10%，填充油15~25%，填料5~15%，抗氧剂0.5~1.5%，润滑剂0.2~2%。

其中，所述的基体树脂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的至少一种。所述聚碳酸酯为粉状聚碳酸酯，分子量为15万~20万，粒径为1~10微米。所述极性树脂为苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物、异丁烯-马来酸酐接枝共聚物、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物中的至少一种。所述极性树脂的接枝率为20%~25%，特性粘度为2.5~3dL/g。所述增粘剂为萜烯树脂、C5石油树脂、C9石油树脂中的至少一种。所述热塑性聚氨酯的硬度为90~95A。所述填料为目数3000目以上的碳酸钙、滑石粉、云母粉中的至少一种。所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的至少一种。

制备的工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、聚碳酸酯、极性树脂与增粘剂混合5~20分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合10~20分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为140~170℃，二区温度为170~200℃，三区温度为200~230℃，四区温度为220~240℃，五区温度为180~220℃，机头温度为160~180℃，喂料速度为50~300转/分钟，螺杆转速为100~500转/分钟。

本发明制备的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，具有了拉伸强度高、耐磨性能优异、成本低、与PC/ABS粘结性好等优点。

实施例1

本发明的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40%，聚碳酸酯8%，苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物3%，萜烯树脂26%，热塑性聚氨酯2%，填充油15%，碳酸钙5%，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚抗氧剂0.5%，润滑剂0.5%。

制备的工艺步骤如下:

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚碳酸酯、苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物与萜烯树脂混合5分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合10分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为140℃，二区温度为170℃，三区温度为200℃，四区温度为220℃，五区温度为180℃，机头温度为160℃，喂料速度为50转/分钟，螺杆转速为100转/分钟。

实施例2

本发明的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物20%，聚碳酸酯8%，异丁烯-马来酸酐接枝共聚物3%，萜烯树脂15.5%，热塑性聚氨酯10%，填充油25%，滑石粉15%，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯抗氧剂1.5%，润滑剂2%。

制备的工艺步骤如下:

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚碳酸酯、异丁烯-马来酸酐接枝共聚物与萜烯树脂混合20分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合20分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为170℃，二区温度为200℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃，五区温度为220℃，机头温度为180℃，喂料速度为300转/分钟，螺杆转速为500转/分钟。

实施例3

本发明的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物20%，聚碳酸酯20%，三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物6%，C5石油树脂30%，热塑性聚氨酯2%，填充油15%，云母粉5%，亚磷酸酯抗氧剂1%，润滑剂1%。

制备的工艺步骤如下:

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚碳酸酯、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物与C5石油树脂混合12分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合15分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为155℃，二区温度为185℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃，五区温度为200℃，机头温度为170℃，喂料速度为180转/分钟，螺杆转速为300转/分钟。

实施例4

本发明的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物28%，聚碳酸酯12%，三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物12%，C9石油树脂15%，热塑性聚氨酯2%，填充油20%，碳酸钙10%，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚抗氧剂0.8%，润滑剂0.2%。

制备的工艺步骤如下:

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚碳酸酯、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物与C9石油树脂混合5分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合20分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为220℃，四区温度为240℃，五区温度为180℃，机头温度为160℃，喂料速度为100转/分钟，螺杆转速为200转/分钟。

实施例5

本发明的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物25%，聚碳酸酯8%，苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物7%，萜烯树脂22%，热塑性聚氨酯6%，填充油20%，云母粉10%，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚抗氧剂1.5%，润滑剂0.5%。

制备的工艺步骤如下:

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚碳酸酯、苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物与萜烯树脂混合7分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合12分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为150℃，二区温度为190℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃，五区温度为220℃，机头温度为180℃，喂料速度为200转/分钟，螺杆转速为400转/分钟。

实施例6

本发明的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，基本配方和重量比组成为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物32%，聚碳酸酯8%，异丁烯-马来酸酐接枝共聚物10%，C5石油树脂20%，热塑性聚氨酯2%，填充油15%，滑石粉10%，亚磷酸酯抗氧剂1%，润滑剂2%。

制备的工艺步骤如下:

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚碳酸酯、异丁烯-马来酸酐接枝共聚物与C5石油树脂混合17分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合20分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为170℃，二区温度为190℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃，五区温度为200℃，机头温度为170℃，喂料速度为150转/分钟，螺杆转速为250转/分钟。

对比例1

与实施例1至6不同的是，对比例1中，改性过程不加极性树脂和增粘剂，其它条件不变。

对比例2

与实施例1至6不同的是，对比例2中，改性过程不加聚碳酸酯和热塑性聚氨酯，其它条件不变。

性能测试

对按上述各配方制得的热塑性弹性体进行性能测试，结果如表1所示：

表1

从表1中可以看出，对比实施例1-6和对比例1，实施例1-6的剥离力有明显的提高。对比实施例1-6和对比例2，实施例1-6的拉伸强度和耐摩擦性能提高。从以上数据说明，本发明制备的热塑性弹性体具有良好的粘接性、拉伸强度和耐摩擦性。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体，其特征在于，基本配方和重量比组成为：

基体树脂 20~40%

聚碳酸酯 8~20%

极性树脂 3~12%

增粘剂 15~30%

热塑性聚氨酯 2~10%

填充油 15~25%

填料 5~15%

抗氧剂 0.5~1.5%

润滑剂 0.2~2%。

2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述的基体树脂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化饱和热塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述聚碳酸酯为粉状聚碳酸酯，分子量为15万~20万，粒径为1~10微米。

4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述极性树脂为苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物、异丁烯-马来酸酐接枝共聚物、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝共聚物中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述极性树脂的接枝率为20%~25%，特性粘度为2.5~3dL/g。

6.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述增粘剂为萜烯树脂、C5石油树脂、C9石油树脂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述热塑性聚氨酯的硬度为90~95A。

8.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述填料为目数3000目以上的碳酸钙、滑石粉、云母粉中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的热塑性弹性体，其特征在于：所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚抗氧剂、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的至少一种。

10.根据权利要求1~9任一项所述的与PC/ABS射粘用高强度热塑性弹性体的制备方法，其特征是制备的工艺步骤如下：

（1）按重量配比称取原料配方中的材料；

（2）将基体树脂、聚碳酸酯、极性树脂与增粘剂混合5~20分钟，接着将余下的物料加入混料机中一起混合10~20分钟，出料；

（3）将混合后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆高速剪切、挤出、拉条、冷却、造粒；设定双螺杆挤出机的一区温度为140~170℃，二区温度为170~200℃，三区温度为200~230℃，四区温度为220~240℃，五区温度为180~220℃，机头温度为160~180℃，喂料速度为50~300转/分钟，螺杆转速为100~500转/分钟。