CN106751390A - 一种电镀pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
一种电镀pc/abs合金材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法,该电镀PC/ABS合金材料按质量份含有以下组分:PC树脂30‑80份、ABS树脂20‑70份、导热填料1‑30份、填料预处理剂0.1‑1份和增容增韧剂1‑5份。该合金材料具有良好的导热性能,导热系数最高可达1.47W/m·K;同时仍然具有良好的电镀性能和导电性能,优异的机械强度、冲击性能以及成型加工性能,并保留了“质轻”的优点;制备过程无需进行前处理,节省了成本,适用于规模化生产。该材料可替代金属,应用于汽车工业、电子电器、机械工业、航天航空等领域中具有导热、导热、电磁屏蔽要求的非承重零部件,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子共混、高分子成型加工领域,具体涉及一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
塑料电镀是指用化学镀和电镀的方法在塑料表面涂覆金属镀层的加工工艺。塑料制品经过电镀金属层后,保留了塑件质轻、价廉、生产效率高的特点;同时赋予其防护性、装饰性、耐磨性和导热性,因此塑料电镀工艺广泛应用于电子、光学仪器、机床按钮和轻工产品等各方面。
以塑料电镀金属层代替金属,在工程应用方面意义重大,不仅实现了轻量化,更大大降低了成本。电镀PC/ABS合金材料由于其优异的耐热性、韧性和耐疲劳强度和电镀性能,被广泛应用汽车、电子、电器等领域,如汽车内外门拉手、汽车铭牌、车轮壳罩、格栅、装饰条、手机外壳等。
张毅和洪若瑜以膨化石墨(EG)作为导热填充物,加入相容剂,采用熔融共混方法制备了PC/ABS共混物,研究了EG以及破碎后的膨化石墨((TEG)的添加量对PC/ABS共混物的形貌、电阻率、拉伸强度、缺口冲击强度以及热稳定性的影响。(参见“膨化石墨填充PC/ABS共混物的性能研究”,张毅,洪若瑜,工程塑料应用,2015(6):30-33)。
上述方法将石墨加入PC/ABS共混物中能够提高共混物的导电性能,但是其对PC/ABS共混物的电镀性能,机械性能也会产生一定影响,对共混物的导热性能提高有限,且需要对石墨需要进行繁琐的前处理,既增加了成本,又不利于规模化生产。
CN105419142A公开了一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法,通过向聚碳酸酯树脂、SAN树脂、ABS树脂中加入有机硅橡胶聚合物,提高了PC/ABS合金材料的耐化性和韧性,防止粗化电镀后变硬、脆化开裂。CN102516735A公开了一种低内应力电镀PC/ABS合金材料及其制备方法,所述PC/ABS合金材料包含以下组分及重量份:PC树脂30-80份,ABS树脂15-65份,PA树脂1-5份,抗氧剂0.1-1份,润滑剂0.1-1份,再通过共混造粒制备得到了低内应力电镀PC/ABS合金材料,提高了PC/ABS合金材料的电镀效果。
目前电镀PC/ABS的研究主要集中在提高其电镀性能方面,在导电、电磁屏蔽方面也偶有涉及,但是在导热方面的研究及应用却鲜有报道,究其原因是塑料基材本身是热的不良导体,处于热源中会造成热量集中,出现“局部过热点”,温度达到塑料件所能承受的极限温度,造成塑料件失效。即使表层镀有导热性能优异的金属,但塑料夹层的存在,使得电镀件的导热率仍然较低,从而限制了电镀塑料在更多领域的应用。
发明内容
针对现有技术不足,本发明提供一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法,通过在PC/ABS中添加特定比例的导热填料、填料预处理剂以及增容增韧剂,使得制得的电镀PC/ABS合金材料获得了良好的导热性能,其导热系数可达1.47W/m·K;同时仍然具有良好的电镀性能和导电性能,优异的机械强度、冲击性能以及成型加工性能,并保留了“质轻”的优点;制备过程无需进行前处理,节省了成本,适用于规模化生产。
为达到上述目的,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种电镀PC/ABS合金材料,所述电镀PC/ABS合金材料按质量份含有以下组分:
添加导热填料及特定比例组合得到的填料预处理剂能够显著的提高电镀PC/ABS合金材料的导热性能,增容增韧剂的加入提高了材料冲击强度。三者产生协同作用,最终制备出兼具良好的导热性能及力学性能的电镀PC/ABS合金材料。
根据本发明,所述PC树脂的含量为30-80份,例如可以是30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份或80份,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,所述ABS树脂的含量为20-70份,例如可以是20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份或70份,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,所述导热填料的含量为1-30份,例如可以是1份、5份、8份、10份、12份、15份、18份、20份、23份、25份、27份或30份,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
碳材料作为导热填料,不仅可明显提高PC/ABS基体的导热性,同时可改善材料的电镀性能。但导热填料过少,在基体内不能形成完整的导热通路,在提高材料导热性能方面作用不明显;而导热填料过多则会导致复合材料力学性能降低,尤其对冲击韧性影响显著。
根据本发明,所述填料预处理剂的含量为0.1-1份,例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
填料预处理剂的加入能够显著的增加导热填料与聚合物基体的相容性,提高其分散均匀性,提高导热填料与聚合物的契合度,进而有效的提高合金材料的导热性能,其效果远远大于单纯添加导热填料,在本发明中是不可或缺的。
填料预处理剂过少会导致对导热填料的处理不充分,部分填料表面不能包覆有效的有机膜层,影响其与聚合物的界面结合,界面热阻依然较大;而过多则会导致填料与基体之间相界面变厚,使界面热阻的降低不显著。
根据本发明,所述增容增韧剂的含量为1-5份,例如可以是1份、2份、3份、4份或5份,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
增容增韧剂能够改善大量填充导热填料时合金材料的加工流动性和冲击韧性,增容增韧剂过少不能明显改善材料的冲击韧性,过多则会导致材料的强度明显下降。
根据本发明,所述电镀PC/ABS合金材料还含有0.1-1份的抗氧剂,所述抗氧剂的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中所述抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂的组合。
根据本发明,所述主抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1098F、抗氧剂3114或抗氧剂1135中的任意一种或至少两种的组合,例如可以是抗氧剂1076、抗氧剂1098F、抗氧剂3114或抗氧剂1135中的任意一种,典型但非限定性的组合为抗氧剂1076和抗氧剂1098F,抗氧剂3114和抗氧剂1135,抗氧剂1076和抗氧剂3114,抗氧剂1098F、抗氧剂3114和抗氧剂1135等。
本发明中所述主抗氧剂优选为抗氧剂3114或抗氧剂1098F。
根据本发明,所述辅助抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂DLTDP中的任意一种或至少两种的组合,例如可以是抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂DLTDP中的任意一种,典型但非限定性的组合为抗氧剂168和抗氧剂626,抗氧剂168和抗氧剂DLTDP,抗氧剂626和抗氧剂DLTDP。
本发明中所述辅助抗氧剂优选为抗氧剂626。
本发明中所述主抗氧剂与辅助抗氧剂的质量比为(1-3):1,例如可以是1:1、1.2:1、1.5:1、1.7:1、1.8:1、2:1、2.3:1、2.5:1、2.7:1或3:1,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述主抗氧剂与辅助抗氧剂的质量比优选为(1-2):1。
选用主抗氧剂与辅助抗氧剂组合得到的抗氧剂能够有效的提高合金材料的抗氧化能力,当二者的质量比低于1:1或高于3:1时抗热氧化作用不明显。
示例性的,本发明中所述电镀PC/ABS合金材料按质量份由以下组分组成:
根据本发明,所述导热填料为石墨、碳纤维或炭黑中的任意一种或至少两种的组合,例如可以是石墨、碳纤维或炭黑中的任意一种,典型但非限定性的组合为石墨和碳纤维,石墨和炭黑,碳纤维和炭黑,石墨、碳纤维和炭黑。
本发明中所述导热填料优选为石墨。
石墨对PC/ABS基体导热性能影响较大,且廉价易得,导热性优良,并可作为固体润滑剂改善复合材料加工流动性。石墨本身可化学镀镍,且除油、氧化、敏化、活化、解胶等粗化工艺与ABS电镀一致,在电镀PC/ABS合金材料中添加适量石墨,经除油氧化后石墨表面产生的-OH、-COOH等活性官能团及微坑和刻蚀沟槽可增加材料表面电镀锚固点,提高材料的电镀性能,同时赋予电镀材料良好的导热特性,可完全替代金属应用于汽车工业、电子电器、机械工业等领域中具有导热、导热、电磁屏蔽要求的非承重零部件,降低成本的同时,扩大“轻量化”范围。
本发明中所述石墨为鳞片石墨、胶体石墨或膨胀石墨中的任意一种或至少两种的组合,优选为鳞片石墨和胶体石墨的组合。
本发明中,所述石墨的粒径为10-150μm,例如可以是10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
不同粒径的石墨对材料导热性能、力学性能以及加工流动性的影响不同,大粒径填充,石墨对基体的润滑作用更好,加工流动性好,但材料力学性能会降低,尤其冲击强度会大幅降低。小粒径填充,与大粒径相比,同等填充量下单位体积导热粒子较多,更易形成导热通路,但粒径越小越不易分散均匀。因此选用大粒径石墨和小粒径石墨的组合,往往制备的效果更佳。
在实际制备过程中,选用0-45μm、45-100μm、100-150μm三个不同粒径范围内的任意一种或至少两种的石墨进行制备,例如可以是0-45μm、45-100μm或100-150μm三者中的任意一种,示例但非限定的组合为0-45μm和45-100μm,0-45μm和100-150μm,45-100μm和100-150μm,0-45μm、45-100μm和100-150μm。
本发明中,所述石墨的含碳量为70-99.99wt%,例如可以是70wt%、73wt%、75wt%、78wt%、80wt%、82wt%、85wt%、87wt%、90wt%、93wt%、95wt%或99.99wt%,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中,所述石墨的含碳量优选为99.99wt%和/或70wt%。
含碳量为99.99wt%的高纯石墨,使合金材料具有更高的导热性和加工流动性;含碳量为70wt%的低碳石墨,由于混有适量的金属或金属氧化物,导热性与高纯石墨相当,且表面有机官能团比一般石墨多,预处理的效果更好,但加工流动性稍差。
根据本发明,所述填料预处理剂为硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的组合。
根据本发明,所述填料预处理剂优选为硅烷偶联剂KH550与硬脂酸钙的组合。
优选地,所述硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的质量比为1:(0.5-2),例如可以是1:0.5、1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:4、1:5.、1:1.6、1:1.8、1:1.9或1:2,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。所述硅烷偶联剂与硬脂酸的质量比优选为1:(1-2)。
硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的质量比是提高合金材料导热性能的关键,只有在上述特定比例组合得到的填料预处理剂才会最大限度的提高导热填料和聚合物的相容性,进而达到最优的导热效果。
本发明所述增容增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA)或POE弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)中的任意一种或至少两种的组合,例如可以是PTW、EGMA或POE-g-GMA中的任意一种,示例但非限定的组合为PTW和EGMA,PTW和POE-g-GMA,EGMA和POE-g-GMA,PTW、EGMA和POE-g-GMA。所述增容增韧剂优选为PTW。
利用连接在乙烯类弹性体主链上的GMA环氧基团的高反应活性,有效改善PC材料对缺口强度的敏感性,并降低石墨填充对电镀PC/ABS材料耐冲击性能的影响,达到反应增容及增韧的目的,以提高材料加工性能和冲击强度。同时,乙烯类弹性体主链中的双键易被氧化腐蚀,落在表层的乙烯类弹性体也可提供电镀锚固点,提高材料与金属镀层粘结强度。
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述电镀PC/ABS合金材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)将导热填料和填料预处理剂混合后加入挤出机;
(2)将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和可选的抗氧剂混合后加入挤出机;
(3)利用挤出机进行挤出造粒,经过牵引、冷却、切粒得到电镀PC/ABS合金材料。
本发明中所述混合均在高速混合机中进行;选用高速混合机能够对原料进行充分均匀的混合,使之进行更好的分散,进而提高制备的电镀PC/ABS合金材料的导热性能。
根据本发明,步骤(1)和步骤(2)所述高速混合机的转速为750-850r/min,例如可以是750r/min、780r/min、800r/min、830r/min或850r/min,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,步骤(1)所述混合的温度为80-120℃,例如可以是80℃、90℃、100℃、110℃或120℃,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,步骤(1)所述混合的时间为15-30min,例如可以是15min、18min、20min、25min、27min或30min,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,步骤(2)所述混合的温度为20-60℃,例如可以是20℃、30℃、40℃、50℃、55℃或60℃,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,步骤(2)所述混合的时间为3-10min,例如可以是3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
根据本发明,所述挤出机为双螺杆挤出机,步骤(1)、步骤(2)以及步骤(3)中所述的挤出机为同一台挤出机。
根据本发明,步骤(1)所述加入挤出机为加入到挤出机的侧喂料添加器。
根据本发明,所述侧位料添加器发动机转速为200-500r/min,例如可以是200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min或500r/min,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中所述侧喂料添加器发动机转速优选为300r/min。
根据本发明,步骤(2)所述加入挤出机为加入到挤出机的主喂料添加器。
根据本发明,所述主喂料添加器发动机转速为200-600r/min,例如可以是200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min或600r/min,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中所述主喂料添加器发动机转速优选为450r/min,
根据本发明,步骤(3)所述挤出造粒的温度200-250℃,例如可以是200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃或250℃,以及上述数值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
示例性的,所述电镀PC/ABS合金材料的制备方法包括以下步骤:
(1)将导热石墨与石墨预处理剂于高速混合机中80-120℃下高速共混15-30min,加入到双螺杆挤出机侧喂料器中;
(2)将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和可选的抗氧剂于高速混合机中20-60℃下高速共混3-10min,加入到双螺杆挤出机主喂料器中;
(3)控制双螺杆挤出机主喂料器发动机转速为200-600r/min,侧喂料器发动机转速为200-500r/min,进行挤出造粒,挤出温度为200-250℃,材料挤出后经过牵引、冷却、切粒得到电镀PC/ABS合金材料。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)本发明制备得到的电镀PC/ABS合金材料具有良好的导热性能,导热系数可达1.47W/m·K。
(2)本发明制备得到的电镀PC/ABS合金材料仍然具有良好的电镀性能和导电性能,优异的机械强度、冲击性能以及成型加工性能,并保留了“质轻”的优点。
(3)本发明无需对导热填料进行前处理,节省了成本,适用于规模化生产。
(4)本发明制备得到的电镀PC/ABS合金材料可替代金属,应用于汽车工业、电子电器、机械工业、航天航空等领域中具有导热、导电、电磁屏蔽要求的非承重零部件,在降低成本的同时,扩大“轻量化”范围。
具体实施方式
为便于理解,本发明列举实施例如下。本领域技术人员将会理解,以下实施例仅为本发明的优选实施例,仅用于帮助理解本发明,因而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
按原料配比(见表1)将导热填料与填料预处理剂于高速混合机中80℃下高速共混30min,加入到双螺杆挤出机侧喂料器;将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和抗氧剂于高速混合机中20℃下高速共混3min,加入到双螺杆挤出机的主喂料器;然后控制双螺杆挤出机主喂料器发动机转速为200r/min,侧喂料器发动机转速为200r/min,进行挤出造粒,挤出温度200℃,材料挤出后经过牵引、冷却、切粒得到导热电镀PC/ABS合金材料。
实施例2
按原料配比(见表1)将导热填料与填料预处理剂于高速混合机中120℃下高速共混15min,加入到双螺杆挤出机侧喂料器;将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和抗氧剂于高速混合机中60℃下高速共混10min,加入到双螺杆挤出机的主喂料器;然后控制双螺杆挤出机主喂料器发动机转速为600r/min,侧喂料器发动机转速为500r/min,进行挤出造粒,挤出温度250℃,材料挤出后经过牵引、冷却、切粒得到导热电镀PC/ABS合金材料。
实施例3
按原料配比(见表1)将导热填料与填料预处理剂于高速混合机中100℃下高速共混25min,加入到双螺杆挤出机侧喂料器;将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和抗氧剂于高速混合机中45℃下高速共混7min,加入到双螺杆挤出机的主喂料器;然后控制双螺杆挤出机主喂料器发动机转速为450r/min,侧喂料器发动机转速为300r/min,进行挤出造粒,挤出温度225℃,材料挤出后经过牵引、冷却、切粒得到导热电镀PC/ABS合金材料。
按照实施例3的制备方法,制备实施例4-8和对比例1-7中的电镀PC/ABS合金材料,各实施例和对比例的组分(质量份)如表1所示。
表1
性能测试:将粒料于鼓风干燥箱中100℃干燥4h,按ISO样条标准进行注塑和力学性能测试;采用热线法导热系数仪TC3000E测试100mm*120mm*2mm大板的导热系数;将大板送宁波某电镀厂按TL528标准进行电镀,测试电镀剥离强度,拉伸速度为50mm/min,粘合宽度25mm,测试结果见表2。
表2
由表1和表2可知:
实施例3中得到的电镀PC/ABS合金材料的导热系数达到了1.47W/m·K,缺口冲击强度为55kJ/m2。实施例1和2与之相比,虽然原料配比一样,但其制备工艺略有不同,其制备得到的电镀PC/ABS合金材料导热性能比实施例3稍差一些。同样,实施例4和5与实施例3相比,制备工艺虽然相同,但原料配比不同,其得到的PC/ABS合金材料的导热性能也不如实施例3,故实施例3为本发明最优的原料配比及制备工艺。
实施例3中选用鳞片石墨和胶体石墨的组合作为导热填料,其导热系数达到了1.47W/m·K,其效果要优于实施例6和7中的其他组合,故鳞片石墨和胶体石墨的组合为本发明导热填料的优选组合。
与实施例3比,实施8中将增容增韧剂PTW换成了EGMA,其导热系数下降了0.02W/m·K,缺口冲击强度下降15kJ/m2,故PTW为优选的增容增韧剂。
与实施例3比,对比例1中由于没有加入填料预处理剂和增容增韧剂,其导热系数和缺口冲击强度均急剧下降,分别为0.61W/m·K和29kJ/m2。
与实施例3比,对比例2中没有添加增容增韧剂,其导热系数为1.48W/m·K,较实施例3提高了0.01W/(m·K),说明增容增韧剂的加入一定程度上会降低材料的导热性能,但其对材料的导热性能影响较小。
与实施例3比,对比例3中未加入填料预处理剂,其导热系数大幅下降,仅仅为0.58W/(m·K),下降了0.89W/(m·K),说明填料预处理剂对材料的导热性能影响显著;其缺口冲击强度为52kJ/m2,下降了3kJ/m2,说明填料预处理剂能够与增容增韧剂产生一定的协同作用,提高材料的冲击强度。
与对比例1比,对比例3加入了增容增韧剂,其导热系数为0.58W/(m·K),下降了0.03W/(m·K),说明增容增韧剂的加入会降低材料的导热性能;而实施例3较对比例2添加了增容增韧剂,其导热系数仅仅降低了0.01W/(m·K),不同之处在于,实施例3和对比例2中有填料预处理剂,对比例1和对比例3中没有填料预处理剂,故可以说明填料预处理剂能够与增容增韧剂产生协同作用,抑制增容增韧剂对材料导热性能的影响。
与实施例3比,对比例4和5中填料预处理剂低于和超出了本发明所限定的组分范围,其导热系数均有显著的下降,故填料预处理剂合适的组分范围也是获得导热性能良好的电镀PC/ABS合金材料的关键。
对比例6和7中由于加入的硅烷偶联剂和硬脂酸钙的添加比例不在本发明保护的范围之内,导致其导热系数明显下降,导热系数分别为1.19W/(m·K)和1.02W/(m·K),远远小于实施例3中的导热系数,故硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的质量比是提高合金材料导热性能的关键。
与实施例3相比,对比例8中的填料预处理剂未加入硬脂酸钙,其导热系数为0.97W/(m·K);对比例9中未加入硅烷偶联剂,其导热系数为0.86W/(m·K)。二者的导热系数下降均很明显,故填料预处理剂应为硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的组合,此时才能大幅提高电镀PC/ABS合金材料的导热性能。
综上所述,添加导热填料能够提高电镀PC/ABS合金材料的导热性能,同时保持了良好的电镀性能,但是降低了材料的冲击韧性;而PTW等增容增韧剂的加入,提高了材料冲击强度,并一定程度上降低了材料的导热性能;特定比例组合得到的填料预处理剂一方面能够与导热填料产生协同作用,显著的提高材料的导热性能,另一方面能够与增容增韧剂产生协同作用,提高材料的冲击强度的同时抑制增容增韧剂对材料导热性能的影响。三者共同作用,使得制备得到的电镀PC/ABS合金材料具有良好的导热性能,同时具备良好的电镀性能和导电性能,优异的机械强度、冲击性能以及成型加工性能,同时保留了“质轻”的优点,在降低成本的同时,扩大“轻量化”范围,具有良好的应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种电镀PC/ABS合金材料,其特征在于,所述电镀PC/ABS合金材料按质量份含有以下组分:
2.如权利要求1所述的电镀PC/ABS合金材料,其特征在于,所述电镀PC/ABS合金材料还含有0.1-1份的抗氧剂;
优选地,所述抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂的组合;
优选地,所述主抗氧剂与辅助抗氧剂的质量比为(1-3):1,优选为(1-2):1;
优选地,所述主抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1098F、抗氧剂3114或抗氧剂1135中的任意一种或至少两种的组合,优选为抗氧剂3114或抗氧剂1098F;
优选地,所述辅助抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂DLTDP中的任意一种或至少两种的组合,优选为抗氧剂626。
3.如权利要求1或2所述的电镀PC/ABS合金材料,其特征在于,所述合金材料按质量份由以下组分组成:
4.如权利要求1-3任一项所述的电镀PC/ABS合金材料,其特征在于,所述导热填料为石墨、碳纤维或炭黑中的任意一种或至少两种的组合,优选为石墨;
优选地,所述石墨为鳞片石墨、胶体石墨或膨胀石墨中的任意一种或至少两种的组合,优选为鳞片石墨和胶体石墨的组合;
优选地,所述石墨的粒径为10-150μm;
优选地,所述石墨的含碳量为70-99.9wt%。
5.如权利要求1-4任一项所述的电镀PC/ABS合金材料,其特征在于,所述填料预处理剂为硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的组合,优选为硅烷偶联剂KH550与硬脂酸钙的组合;
优选地,所述硅烷偶联剂与高级脂肪酸或高级脂肪酸盐的质量比为1:(0.5-2),优选为1:(1-2)。
6.如权利要求1-5任一项所述的电镀PC/ABS合金材料,其特征在于,所述增容增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或POE弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种或至少两种的组合,优选为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
7.如权利要求1-6任一项所述的电镀PC/ABS合金材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将导热填料和填料预处理剂混合后加入挤出机;
(2)将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和可选的抗氧剂混合后加入挤出机;
(3)利用挤出机进行挤出造粒,经过牵引、冷却、切粒得到电镀PC/ABS合金材料。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)与步骤(2)所述混合均在高速混合机中进行;
优选地,所述高速混合机的转速为750-850r/min;
优选地,步骤(1)所述混合的温度为80-120℃;
优选地,步骤(1)所述混合的时间为15-30min;
优选地,步骤(2)所述混合的温度为20-60℃;
优选地,步骤(2)所述混合的时间为3-10min。
9.如权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述挤出机为双螺杆挤出机;
优选地,步骤(1)所述加入挤出机为加入到挤出机的侧喂料添加器;
优选地,所述侧喂料添加器发动机的转速为200-500r/min,优选为300r/min;
优选地,步骤(2)所述加入挤出机为加入到挤出机的主喂料添加器;
优选地,所述主喂料添加器发动机的转速为200-600r/min,优选为450r/min;
优选地,所述挤出造粒的温度200-250℃,优选为240℃。
10.如权利要求7-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将导热石墨与石墨预处理剂于高速混合机中80-120℃下高速共混15-30min,加入到双螺杆挤出机侧喂料器中;
(2)将PC树脂、ABS树脂、增容增韧剂和可选的抗氧剂于高速混合机中20-60℃下高速共混3-10min,加入到双螺杆挤出机主喂料器中;
(3)控制双螺杆挤出机主喂料器发动机转速为200-600r/min,侧喂料器发动机转速为200-500r/min,进行挤出造粒,挤出温度为200-250℃,材料挤出后经过牵引、冷却、切粒得到电镀PC/ABS合金材料。
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