CN106751682A - 一种耐溶剂、高韧性、阻燃pc/abs组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐溶剂、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‑增韧剂一步料和过渡金属络合物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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物。本发明所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物中的一步料简单易得,制备工艺简单,成本低,制得一种高光泽、高流动性高韧性的材料,可广泛用于汽车,冰箱,电视机等行业。
Description
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域,尤其是涉及一种耐溶剂、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,具有广阔的应用领域;但由于聚碳酸酯分子链刚性大,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,选择合适的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)种类能降低材料的内应力,并提高材料的韧性;添加冲击改善剂来改善材料的韧性,并提高PC相和ABS的相容性;过渡金属络合物的加入,加强各相间的结合力,提高材料的耐溶剂性能。但由于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PC分子结构的特点,这些小分子对材料性能是不利的,对材料的韧性和耐溶剂性能都是有负面影响的。
本发明在研究中发现,通过ABS材料的选择,结合ABS-增韧剂一步料的生产,然后其与阻燃剂、过渡金属络合物、PC按适当比例的在挤出机中进行改性,可以能显著改善阻燃PC/ABS耐溶剂和低温下韧性。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物,通过过渡金属络合物的加入,与PC分子链末端的羟基或羧基形成螯合作用,提高了分子链间的结合力,进一步提高了材料的耐溶剂及韧性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种耐溶剂、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ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份的原料制成:
ABS 40-80份,
增韧剂 30-50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为乳液法ABS或本体法ABS中一种或两种的混合物。
进一步,所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、硅系增韧剂、乙烯-辛烯共聚物或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种;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)、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。
进一步,所述的过渡金属络合物为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸或二亚乙基三胺五乙酸与过渡金属形成的络合物中的一种;所述的过渡金属为Fe、Cu、Zn或Al中的一种。
进一步,所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制得:
(1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合1-3min,得到预混料;
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入,进行挤出,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-增韧剂一步料。
进一步,所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5%-40%;所述的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。
所述的耐溶剂、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-增韧剂一步料和过渡金属络合物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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物。
相对于现有技术,本发明所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物具有以下优势:
(1)本发明所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物通过ABS-增韧剂一步料的挤出生产,能有效降低ABS中小分子物质,挤出得到YBL-ABS,生产完的粒料需在80℃烘干4小时以上再使用;这样能有效避免改性和注塑过程中由于PC的降解所引起的一些缺陷,同时能有效避免后续成型过程中的小分子物质析出等问题。
(2)本发明所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物由于一步料在生产过程中的小分子物质的抽离,在一定程度上能提高阻燃PC/ABS材料的阻燃性能。
(3)本发明耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物通过过渡金属络合物的加入,与PC分子链末端的羟基或羧基形成螯合作用,提高了分子链间的结合力,进一步提高了材料的耐溶剂及韧性。
(4)本发明所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物使用的一步料简单易得,制备工艺简单,成本低,材料可广泛用于汽车,冰箱,电视机等行业。
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
一种耐溶剂、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59.3份,BDP 14份,ABS-增韧剂一步料25份,乙二胺四乙酸与铝的络合物2份。所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 70份,硅系增韧剂30份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制得:
(1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min,得到预混料;
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入,进行挤出,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-增韧剂一步料。
所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5%-30%;所述的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。
所述的耐溶剂、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-增韧剂一步料和过渡金属络合物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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物。
实施例2
一种耐溶剂、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72.8份,BDP 10份,ABS-增韧剂一步料15份乙二胺四乙酸与铝的络合物1.5份。所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 70份,硅系增韧剂30份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制得:
(1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min,得到预混料;
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入,进行挤出,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-增韧剂一步料。
所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5%-30%;所述的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。
所述的耐溶剂、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-增韧剂一步料和过渡金属络合物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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物。
实施例3
一种耐溶剂、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80.3份,BDP 8份,ABS-增韧剂一步料10份,乙二胺四乙酸与铝的络合物1份。所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 70份,硅系增韧剂30份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制得:
(1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min,得到预混料;
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入,进行挤出,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-增韧剂一步料。
所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5%-30%;所述的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。
所述的耐溶剂、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-增韧剂一步料和过渡金属络合物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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃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:聚碳酸酯61.3份,BDP 14份,ABS17.5份,硅系增韧剂7.5份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
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、含磷阻燃剂、ABS、增韧剂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。
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74.3份,BDP 10份,ABS10.5份,硅系增韧剂4.5份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
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、含磷阻燃剂、ABS、增韧剂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。
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81.3份,BDP 8份,ABS7份,硅系增韧剂3份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
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、含磷阻燃剂、ABS、增韧剂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。
对比例4
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61.3份,BDP 14份,ABS-增韧剂一步料25份。所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 70份,硅系增韧剂30份。
所述的聚碳酸酯的数均分子量为23000。所述的ABS为本体法ABS。
所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制得:
(1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min,得到预混料;
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入,进行挤出,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-增韧剂一步料。
所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5-30%;所述的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。
所述的耐溶剂、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-增韧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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物。
实施例1-3与对比例1-4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:
模具为钢质模具,内侧长度为165mm;样品:根据ISO527标准制作的拉伸样条,长度为169mm,曲率为0.5%;化学试剂:防锈油;
评价方法:将化学品均匀涂覆在样条上表面样条弯曲的最高处,然后记录样条断裂的时间或裂纹形态作为材料耐化学性评价标准
拉伸强度:测试标准ISO 527,在Zwick电子万能试验机上测试;
弯曲强度:测试标准ISO 178,在Zwick电子万能试验机上测试;
悬臂梁缺口冲击:测试标准ISO 180,在Zwick电子万能试验机上测试;
阻燃等级:测试标准UL94。
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,使用一步料制得的材料,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,阻燃性能相较也更好。
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)
1.一种耐溶剂、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ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份的原料制成:
ABS 40-80份,
增韧剂 30-50份。
2.根据权利要求1所述的耐溶剂、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所述的耐溶剂、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所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物,其特征在于:所述的ABS为乳液法ABS或本体法ABS中一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物,其特征在于:所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、硅系增韧剂、乙烯-辛烯共聚物或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种;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所述的耐溶剂、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所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物,其特征在于:所述的过渡金属络合物为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸或二亚乙基三胺五乙酸与过渡金属形成的络合物中的一种;所述的过渡金属为Fe、Cu、Zn或Al中的一种。
8.根据权利要求1或2所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物,其特征在于:所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制得:
(1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合1-3min,得到预混料;
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入,进行挤出,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-增韧剂一步料。
9.根据权利要求8所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物,其特征在于:所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5%-40%;所述的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。
10.权利要求1-9中任一项所述的耐溶剂、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-增韧剂一步料和过渡金属络合物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,挤出后得到所述的耐溶剂、高韧性、阻燃PC/ABS组合物。
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- 2016-12-27 CN CN201611222603.1A patent/CN106751682B/zh active Active
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