CN106674964A - 一种高流动、高光、阻燃填充pc/abs组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物的制备方法，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS‑抗冲击改性剂一步料20‑50份，PC‑含磷阻燃剂一步料50‑90份；所述的ABS‑抗冲击改性剂一步料由包括如下重量份的原料制成：ABS 50‑80份，抗冲击改性剂20‑50份，无机填料20‑80份。本发明所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物通过ABS‑抗冲击改性剂一步料和PC‑含磷阻燃剂一步料的制备有效分离出原材料组分中的低分子易挥发组分。

Description

一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域，尤其是涉及一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物。
背景技术
聚碳酸酯(PC)由于其透明性和阻燃性优良，力学性能优异，是目前用量最大的工程塑料；但由于聚碳酸酯分子链苯环刚性大，熔体粘度高，易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐碱性物质差点缺点，在很大程度上限制其使用范围。传统改性技术，通过丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)的加入改善其加工流动性，但也使很有限度的，通过玻纤加入改善刚性的同时，也会引起对模具损伤的加大，缩短模具的使用寿命。同时ABS和冲击改善剂在合成时，会引入分散剂或其他助剂，这些物质对于PC的加工是致命的，容易引起材料性能的恶化。同时含磷阻燃剂合成过程中，单体组分还会残留其中，对于后续的使用也会埋下很大的风险。
本发明在研究中发现，通过ABS-抗冲击改性剂一步料和PC-含磷阻燃剂一步料的生产，通过两者不同比例的搭配，在提高阻燃PC/ABS的刚性的同时，有效解决ABS、填充物、抗冲击改性剂和含磷阻燃剂中小分子物质对材料后续使用潜在风险，显著改善了产品的外观，同时提高了材料性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，该组合物通过ABS-抗冲击改性剂一步料的制备，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。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：
ABS-抗冲击改性剂一步料 20-50份，
PC-含磷阻燃剂一步料 50-90份；
所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下重量份的原料制成：
ABS 50-80份，
抗冲击改性剂 20-50份，
无机填料 20-80份；
所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下重量份的原料制成：
PC 60-85份，
含磷阻燃剂 15-40份。
优选的，所述的组合物由包括如下重量份的原料制成：
ABS-抗冲击改性剂一步料 30-50份，
PC-含磷阻燃剂一步料 60-90份。
进一步，所述的PC的数均分子量为10000-40000；优选的，所述的PC的数均分子量为12000-37000。
进一步，所述的ABS选用乳液法ABS或本体法ABS；优选的，所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为300-700um；优选的，所述的乳液法ABS的粒径为500um-600um。
进一步，所述的抗冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物或硅系增韧剂；优选的，所述的硅系增韧剂为核为有机硅或丙烯酸、壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂。
进一步，所述的含磷阻燃剂为双酚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，所述的无机填料为滑石粉、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，所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将ABS、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-抗冲击改性剂一步料；所述的液态水的注入量为ABS-抗冲击改性剂一步料的质量的5-30％；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：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。
进一步，所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将PC、含磷阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在螺筒的第5段加入预热后的含磷阻燃剂，在所述的螺筒的第八段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到PC-含磷阻燃剂一步料；所述的PC-含磷阻燃剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度120-160℃，二区温度230-260℃，三区温度230-260℃，四区温度230-270℃，五区温度230-270℃，六区温度220-260℃，七区温度230-260℃，八区温度230-260℃，九区温度230-260℃，十区温度230-260℃，十一区温度230-260℃，主机转速200-600转/分钟。
所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物。
相对于现有技术，本发明所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物具有以下优势：
(1)本发明所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物通过ABS-抗冲击改性剂一步料和PC-含磷阻燃剂一步料的制备有效分离出原材料组分中的低分子易挥发组分。
(2)本发明所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物由于原材料组分中低分子易挥发组分的分离，能进一步保证材料的高光效果。
(3)本发明所述的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除去材料配方组分中小分子物质的同时，又能显著提高材料的机械性能的稳定性；材料可用于电视机，汽车，通讯等行业。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS-抗冲击改性剂一步料40份，PC-含磷阻燃剂一步料59.3份；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下重量份的原料制成：ABS 35份，MBS 15份，滑石粉50份；所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下重量份的原料制成：PC 80份，BDP 80份。
所述的PC的数均分子量为17000。
所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为500um。
所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将ABS、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-抗冲击改性剂一步料；所述的液态水的注入量为ABS-抗冲击改性剂一步料的质量的5-30％；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度180℃，二区温度185℃，三区温度195℃，四区温度195℃，五区温度200℃，六区温度180℃，七区温度180℃，八区温度185℃，九区温度185℃，十区温度200℃，主机转速300转/分钟。
所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将PC、含磷阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在螺筒的第5段加入预热后的含磷阻燃剂，在所述的螺筒的第八段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到PC-含磷阻燃剂一步料；所述的PC-含磷阻燃剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度120℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度240℃，五区温度240℃，六区温度220℃，七区温度230℃，八区温度230℃，九区温度230℃，十区温度230℃，十一区温度230℃，主机转速300转/分钟。
该高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物。
实施例2
一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS-抗冲击改性剂一步料30份，PC-含磷阻燃剂一步料69.3份；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下重量份的原料制成：ABS 35份，MBS 15份，滑石粉50份；所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下重量份的原料制成：PC 80份，BDP 80份。
所述的PC的数均分子量为17000。
所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为500um。
所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将ABS、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-抗冲击改性剂一步料；所述的液态水的注入量为ABS-抗冲击改性剂一步料的质量的5-30％；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度180℃，二区温度185℃，三区温度195℃，四区温度195℃，五区温度200℃，六区温度180℃，七区温度180℃，八区温度185℃，九区温度185℃，十区温度200℃，主机转速300转/分钟。
所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将PC、含磷阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在螺筒的第5段加入预热后的含磷阻燃剂，在所述的螺筒的第八段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到PC-含磷阻燃剂一步料；所述的PC-含磷阻燃剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度120℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度240℃，五区温度240℃，六区温度220℃，七区温度230℃，八区温度230℃，九区温度230℃，十区温度230℃，十一区温度230℃，主机转速300转/分钟。
该高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物。
实施例3
一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS-抗冲击改性剂一步料20份，PC-含磷阻燃剂一步料79.3份；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下重量份的原料制成：ABS 35份，MBS 15份，滑石粉50份；所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下重量份的原料制成：PC 80份，BDP 80份。
所述的PC的数均分子量为17000。
所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为500um。
所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将ABS、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-抗冲击改性剂一步料；所述的液态水的注入量为ABS-抗冲击改性剂一步料的质量的5-30％；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度180℃，二区温度185℃，三区温度195℃，四区温度195℃，五区温度200℃，六区温度180℃，七区温度180℃，八区温度185℃，九区温度185℃，十区温度200℃，主机转速300转/分钟。
所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将PC、含磷阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在螺筒的第5段加入预热后的含磷阻燃剂，在所述的螺筒的第八段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到PC-含磷阻燃剂一步料；所述的PC-含磷阻燃剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度120℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度240℃，五区温度240℃，六区温度220℃，七区温度230℃，八区温度230℃，九区温度230℃，十区温度230℃，十一区温度230℃，主机转速300转/分钟。
该高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物。
对比例1
一种PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 14份，MBS 6份，滑石粉20份，PC 47.44份，BDP 11.86份。
所述的PC的数均分子量为17000。
所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为500um。
该PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的充PC/ABS组合物。
对比例2
一种PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 10.5份，MBS4.5份，滑石粉15份，PC 55.44份，BDP 13.86份。
所述的PC的数均分子量为17000。
所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为500um。
该PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的充PC/ABS组合物。
对比例3
一种PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：ABS 7份，MBS 3份，滑石粉10份，PC 63.44份，BDP 15.86份。
所述的PC的数均分子量为17000。
所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为500um。
该PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的充PC/ABS组合物。
实施例1-3与对比例1-3中各原料的份数与成品的性能测试结果如表1所示，测试方法如下。
性能测试方法：
拉伸强度：测试标准ASTM D638，在Zwi ck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；
光泽度：测试标准ASTM D1455
表1阻燃PC/ABS组合物组分及性能测试结果
从表1结果中可以看出，通过两种一步料的结合使用，可以显著提高材料的光泽度及韧性，同时所制得的材料具有优异的流动性，特别在大型制件上有宽广的应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：该组合物由包括如下重量份的原料制成：
ABS-抗冲击改性剂一步料 20-50份，
PC-含磷阻燃剂一步料 50-90份；
所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下重量份的原料制成：
ABS 50-80份，
抗冲击改性剂 20-50份，
无机填料 20-80份；
所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下重量份的原料制成：
PC 60-85份，
含磷阻燃剂 15-40份。
2.根据权利要求1所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的组合物由包括如下重量份的原料制成：
ABS-抗冲击改性剂一步料 30-50份，
PC-含磷阻燃剂一步料 60-90份。
3.根据权利要求1或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的PC的数均分子量为10000-40000；优选的，所述的PC的数均分子量为12000-37000。
4.根据权利要求1或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的ABS选用乳液法ABS或本体法ABS；优选的，所述的ABS选用乳液法ABS，所述的乳液法ABS的粒径为300-700um；优选的，所述的乳液法ABS的粒径为500um-600um。
5.根据权利要求1或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的抗冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物或硅系增韧剂；优选的，所述的硅系增韧剂为核为有机硅或丙烯酸、壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂。
6.根据权利要求1或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的含磷阻燃剂为双酚A双(磷酸二苯酯)、间苯二酚(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或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的无机填料为滑石粉、高岭土、硅灰石、云母或埃洛石中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的ABS-抗冲击改性剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将ABS、无机填料、抗冲击改性剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-抗冲击改性剂一步料；所述的液态水的注入量为ABS-抗冲击改性剂一步料的质量的5-30％；所述的ABS-抗冲击改性剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：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。
9.根据权利要求1或2所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物，其特征在于：所述的PC-含磷阻燃剂一步料由包括如下步骤的方法制得：
(1)将PC、含磷阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，挤出造粒，双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，在螺筒的第5段加入预热后的含磷阻燃剂，在所述的螺筒的第八段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到PC-含磷阻燃剂一步料；所述的PC-含磷阻燃剂一步料的制备中，双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度120-160℃，二区温度230-260℃，三区温度230-260℃，四区温度230-270℃，五区温度230-270℃，六区温度220-260℃，七区温度230-260℃，八区温度230-260℃，九区温度230-260℃，十区温度230-260℃，十一区温度230-260℃，主机转速200-600转/分钟。
10.权利要求1-9中任一项所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将所述的PC-含磷阻燃剂一步料、ABS-抗冲击改性剂一步料投入高速混合器中混合，混合后将其放入双螺杆挤出机中进行挤出，挤出后得到所述的高流动、高光、阻燃填充PC/ABS组合物。
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