CN106751681A - 一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃pc/abs组合物 - Google Patents

一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃pc/abs组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，其制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、含磷阻燃剂、ABS、抗冲击改性剂和硅酮母粒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，挤出后得到所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物。本发明所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物硅酮母粒的挤出生产，预先将硅酮和PE树脂混合，制得了硅酮母粒，便于硅酮和PE后续生产中的分散。

Description

一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域，尤其是涉及一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃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；但聚碳酸酯分子链中苯环的存在，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ABS的加入改善其加工性和内应力；但ABS的加入会使体系的阻燃性变差，必须通过添加阻燃剂的方式进行改善；同时添加抗冲击改善剂来改善聚碳酸酯组合物的韧性；通常用这种体系制得的产品有高光泽，不耐刮擦的缺点，在很大程度上限制了其应用范围。在一些低光泽，耐刮擦，高韧性的客户处，要求的性能为：冲击强度≥600J/m,，光泽度≤35，耐刮擦性≥F级。
本发明在研究中发现，通过合适比例的聚乙烯(PE)和硅酮组成的硅酮母粒的加入，然后其与阻燃剂、PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和抗冲击改性剂按适当比例的在挤出机中进行改性，可以达到客户对于材料性能的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，通过合适比例的PE和硅酮组成的硅酮母粒的加入，然后其与阻燃剂、PC、ABS和抗冲击改性剂按适当比例的在挤出机中进行改性，可以达到材料性能的要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：
所述的硅酮母粒由包括如下重量份的原料制成：
聚乙烯 50-90份，
硅酮。 40-70份。
优选的，所述的组合物由包括如下重量份的原料制成：
进一步，所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000-40000；优选的，所述的聚碳酸酯的数均分子量为25000-37000。
进一步，所述的ABS的粒径为100um-1000um。
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(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，所述的聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。
所述的硅酮为(CH3)3SiO(CH3)2SiOnSi(CH3)3，系有机硅氧化物的聚合物，是一系列不同分子量的聚二甲基硅氧烷
进一步，所述的硅酮母粒由包括如下步骤的方法制得：
(1)将聚乙烯与硅酮投入高混机中进行混合1-3min，得到预混料；
(2)将所述的预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，挤出后得到所述的硅酮母粒，所述的挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度150-210℃，二区温度150-220℃，三区温度150-220℃，四区温度160-230℃，五区温度160-230℃，六区温度160-230℃，七区温度160-230℃，八区温度160-230℃，九区温度160-230℃，十区温度160-230℃，主机转速250-600转/分钟；所述的挤出机的螺杆长径比为48:1。
所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、含磷阻燃剂、ABS、抗冲击改性剂和硅酮母粒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，挤出后得到所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物。
进一步，所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区230-250℃，二区230-250℃，三区240-260℃，四区240-260℃，五区240-260℃，六区240-260℃，七区240-260℃，八区240-260℃，九区240-260℃，十区240-260℃；优选的，所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
相对于现有技术，本发明所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物具有以下优势：
(1)本发明所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物硅酮母粒的挤出生产，预先将硅酮和PE树脂混合，制得了硅酮母粒，便于硅酮和PE后续生产中的分散。
(2)本发明所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物由于分子存在相似相容的特点，硅酮母粒与PC,ABS的相容性不好，易迁移到制品表面，消除了阻燃PC/ABS的高光泽性，同时由于硅酮的润滑作用，能很高程度上提高材料的耐刮擦性。
(3)本发明所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物中阻燃剂和抗冲击改性剂的加入，赋予了材料高韧性和阻燃的性能。
(4)本发明所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物制备工艺简单，成本低，具有广泛的应用前景。
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
一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：聚碳酸酯65份，BDP 15份，ABS 13份，MBS 7份，硅酮母粒0.1-3份；所述的硅酮母粒由包括如下重量份的原料制成：聚乙烯50份，硅酮50份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的硅酮母粒由包括如下步骤的方法制得：
(1)将聚乙烯与硅酮投入高混机中进行混合1-3min，得到预混料；
(2)将所述的预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，挤出后得到所述的硅酮母粒，所述的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；所述的挤出机的螺杆长径比为48:1。
所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、MBS、ABS、BDP和硅酮母粒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，挤出后得到所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物。所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
实施例2
一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：聚碳酸酯80份，ABS 8份，BDP 8份，MBS 4份，硅酮母粒1份；所述的硅酮母粒由包括如下重量份的原料制成：聚乙烯50份，硅酮50份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的硅酮母粒由包括如下步骤的方法制得：
(1)将聚乙烯与硅酮投入高混机中进行混合1-3min，得到预混料；
(2)将所述的预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，挤出后得到所述的硅酮母粒，所述的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；所述的挤出机的螺杆长径比为48:1。
所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、MBS、ABS、BDP和硅酮母粒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，挤出后得到所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物。所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
实施例3
一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，该组合物由包括如下重量份的原料制成：聚碳酸酯62份，ABS 20份，BDP 12份，MBS 5份，硅酮母粒2份；所述的硅酮母粒由包括如下重量份的原料制成：聚乙烯50份，硅酮50份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的硅酮母粒由包括如下步骤的方法制得：
(1)将聚乙烯与硅酮投入高混机中进行混合1-3min，得到预混料；
(2)将所述的预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，挤出后得到所述的硅酮母粒，所述的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；所述的挤出机的螺杆长径比为48:1。
所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、MBS、ABS、BDP和硅酮母粒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，挤出后得到所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物。所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
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：聚碳酸酯65份，ABS13份，BDP 15份，MBS 7份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、MBS、ABS、BDP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PC/ABS组合物。所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
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：聚碳酸酯80份，ABS8份，BDP 8份，MBS 4份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、MBS、ABS、BDP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PC/ABS组合物。所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
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：聚碳酸酯65份，ABS13份，BDP 15份，MBS 7份，硅酮母粒0.1份。所述的硅酮母粒由包括如下重量份的原料制成：聚乙烯50份，硅酮50份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的硅酮母粒由包括如下步骤的方法制得：
(1)将聚乙烯与硅酮投入高混机中进行混合1-3min，得到预混料；
(2)将所述的预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，挤出后得到所述的硅酮母粒，所述的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；所述的挤出机的螺杆长径比为48:1。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000。所述的ABS的粒径为300um。
所述的PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、MBS、ABS、BDP和硅酮母粒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PC/ABS组合物。所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
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：
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；
铅笔硬度：按照ASTM D3363测试，负重500g。
光泽度按照ASTMD523标准，在60℃使用GardenGlossMeter测试3mm后的普通色板并以光泽单位(GU)为单位记录，其中标准黑色玻璃片的光泽度为100GU。
表1 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
从表1结果中可以看出，使用硅酮母料制得的材料，相比传统改性方法，气味等级可达到2级水平，低温冲击表现更优异，表面光泽度更好，材料的耐刮擦性能也得到了提高，阻燃性能也得到了较好的维持。
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)

1.一种低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃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：
所述的硅酮母粒由包括如下重量份的原料制成：
聚乙烯 50-90份，
硅酮。 40-70份。
2.根据权利要求1所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃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：
3.根据权利要求1或2所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，其特征在于：所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000-40000；优选的，所述的聚碳酸酯的数均分子量为25000-37000。
4.根据权利要求1或2所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，其特征在于：所述的ABS的粒径为100um-1000um。
5.根据权利要求1或2所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃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所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃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所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，其特征在于：所述的聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物，其特征在于：所述的硅酮母粒由包括如下步骤的方法制得：
(1)将聚乙烯与硅酮投入高混机中进行混合1-3min，得到预混料；
(2)将所述的预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，挤出后得到所述的硅酮母粒，所述的挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度150-210℃，二区温度150-220℃，三区温度150-220℃，四区温度160-230℃，五区温度160-230℃，六区温度160-230℃，七区温度160-230℃，八区温度160-230℃，九区温度160-230℃，十区温度160-230℃，主机转速250-600转/分钟；所述的挤出机的螺杆长径比为48:1。
9.权利要求1-8中任一项所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将所述的聚碳酸酯、含磷阻燃剂、ABS、抗冲击改性剂和硅酮母粒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，挤出后得到所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物。
10.根据权利要求9所述的低光泽、耐刮擦、高韧性阻燃PC/ABS组合物的制备方法，其特征在于：所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区230-250℃，二区230-250℃，三区240-260℃，四区240-260℃，五区240-260℃，六区240-260℃，七区240-260℃，八区240-260℃，九区240-260℃，十区240-260℃；优选的，所述的双螺杆挤出机的各区温度为：一区240℃，二区245℃，三区255℃，四区255℃，五区260℃，六区240℃，七区240℃，八区245℃，九区245℃，十区260℃。
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