CN106957518A - 一种高塑性液晶电视后壳用合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，所述的合金材料由以下原料制成：PC、HIPS、纳米有机蒙脱土、气相二氧化硅、SBS、酞青蓝B、羟基硅油、阳离子表面活性剂、改性活性氢氧化镁、RDP、TAF、硬脂酸锌、乙烯‑丙烯酸正丁酯‑缩水甘油酯共聚物、EMA、抗氧剂、改性胺、固化剂，本发明的液晶电视后壳用合金材料具有加工性能好、拉伸性、耐热性能强、同时具有抗阻燃性强等优点，制备工艺简单，适于规模化生产，具有较好的应用前景。

Description

一种高塑性液晶电视后壳用合金材料
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高塑性液晶电视后壳用合金材料。
背景技术
随着科技的进步，人们生活品质的提高，对电视机的需求不断提升。液晶电视逐渐向超窄边框、机体超薄、屏幕尺寸超大等趋势发展。由此而来的变化使得对电视机后壳材料的要求越来越高。传统电视机外壳多选用ABS材料，该材料收缩率小，机械强度高，是良好的绝缘材料，其电性能不随温度和湿度的改变而变化很大。但ABS又具有易燃、热变形温度较低、耐候性差、绝缘性能较差。
从20世纪80年代开始，采用HIPS代替ABS。HIPS具有较高的流动性和光泽度，成型收缩率小，同时又具有抗冲击强度和硬度、耐腐蚀性、耐热性、模塑性能好等特点。从成本上考虑，HIPS的优势在于价格比ABS低20％，HIPS成为电视壳体材料的更好选择。但HIPS易燃，做成电视机外壳必须进行阻燃改性以达到UL94阻燃V0级别。且老化速度较快，容易破碎，从而导致产品的使用寿命下降。
PC是一种综合性能优越的工程塑料，由于结构上的特殊性，使之具有许多优良的工程性能。无味、无臭、无毒、透明。尤其是具有优异的冲击韧性、尺寸稳定性、电气绝缘性、耐蠕变性，在热塑性树脂中名列前茅，在低温下仍保持较高的力学强度。但PC具有缺口冲击强度低，容易发生应力开裂、耐磨性较差等缺点，熔体粘度比较大，对批量生产和加工有较大的影响。
PC/HIPS共混配合相应的改性剂，能形成具有高塑模性和更耐冲击的合金材料。对PC/HIPS进行改性，提高合金材料的耐塑性方法有:共聚反应、接枝聚合等，同时加入相应的增容剂、增韧剂能提高合金的抗冲击、阻燃、耐候等性能。如公开号为CN 105820529 A的中国发明专利描述的相容剂为聚苯乙烯接枝马来酸酐、聚苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯等组合物。尽管提高了材料的流动性，但产品的抗冲击性能、拉伸性能、尺寸稳定性能、阻燃性改善有限。公开号为CN 106280190 A的中国发明专利公开了一种用于液晶电视机后壳的HIPS合金材料，该材料拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度方面优势较为明显，但是抗冲击性相对较差。所以提供一种可塑性、尺寸稳定性、抗冲击性、拉伸性良好的用于液晶电视后壳的合金材料很有必要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，具有突出的抗冲击性、拉伸性、耐候性、耐热性、尺寸稳定性，能够满足行业的要求，具有很好的应用前景。
为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，组成原料的重量份为：
PC 35～50份、HIPS 25～40份、纳米有机蒙脱土3～5份、气相二氧化硅3～9份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)4～9份、酞青蓝B 0.5～1份、羟基硅油5～13份、阳离子表面活性剂1～4份、改性活性氢氧化镁2～8份、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)3～5份、抗浮纤剂(TAF)0.2～0.5份、硬脂酸锌3～5份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物1～6份、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)2～7份、抗氧剂2～6份；改性胺6～9份、固化剂5～7份。
优选的，所述高塑性液晶电视后壳用合金材料，组成原料的重量份为：PC 45份、HIPS 33份、纳米有机蒙脱土6.5份、气相二氧化硅4.5份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)9份、酞青蓝B 0.6份、羟基硅油11份、阳离子表面活性剂1.5份、改性活性氢氧化镁2.5份、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)3份、抗浮纤剂(TAF)0.5份、硬脂酸锌4份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物3.5份、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)3.5份、抗氧剂2.5份、改性胺6.5份、固化剂6份。
优选的，所述纳米有机蒙脱土为表面经过硅烷偶联剂修饰的蒙脱土粉体。
优选的，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、N-十二烷基-N-(2-羟乙基)-N,N-二甲基溴化铵(DHDAB)中的一种或一种以上。
优选的，所述改性活性氢氧化镁是指经湿法加热，加入硬脂酸锌改性得到的。
优选的，所述抗氧剂为硫代二丙酸双十八醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种。
优选的，所述改性胺为聚醚胺。
优选的，所述固化剂为芳香族固化剂。
上述高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法，步骤如下：将各原料按照配方比加入高速混合机中，高速搅拌5～10min，在80～120℃干燥12～15h。然后将物料用同向双螺杆挤出机熔融混合挤出造粒,挤出机温度为180～250℃,螺杆转速为220～350r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述高塑性液晶电视后壳用合金材料。
本发明的有益效果为：
通过在通用材料PC、HIPS中添加纳米有机蒙脱土、气相二氧化硅、具有增韧作用的SBS以及具有良好力学性能的RDP、以及改性胺、固化剂等组分，提高了合金材料的冲击强度，改善尺寸稳定性及耐磨损能力。纳米有机蒙脱土能提高合金材料的拉伸强度和粘结性，合金材料在注塑成型中的尺寸收缩率。气相二氧化硅能提高合金材料的耐候性、抗老化性能。阳离子表面活性剂具有良好的防静电作用，提高了合金材料的安全系数。在各组分的作用下，本发明的液晶电视后壳用合金材料具有加工性能好、拉伸性、耐热性能强、同时具有抗阻燃性强等优点。制备工艺简单，适于规模化生产，具有较好的应用前景。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，对本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 35份、HIPS25份、纳米有机蒙脱土3.5份、气相二氧化硅4份、SBS 9份、酞青蓝B 0.5份、羟基硅油7份、CTAB 0.5份、TTAB 1份、改性活性氢氧化镁3份、RDP 3份、TAF 0.3份、硬脂酸锌4份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物1份、EMA 2份、硫代二丙酸双十八醇酯1.3份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.7份、聚醚胺6.5份、芳香族固化剂6份。
高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法，步骤如下：将上述各原料按照配方比加入高速混合机中，高速搅拌5min，在90℃下干燥12h，然后将物料用同向双螺杆挤出机熔融混合挤出造粒,挤出机温度为180℃,螺杆转速为230r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述高塑性液晶电视后壳用合金材料。
实施例2：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 40份、HIPS32份、纳米有机蒙脱土5份、气相二氧化硅5份、SBS 7份、酞青蓝B 0.6份、羟基硅油10份、DHDAB 1.5份、TTAB 0.5份、改性活性氢氧化镁4份、RDP 4份、TAF 0.4份、硬脂酸锌3份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物2.5份、EMA 3份、硫代二丙酸双十八醇酯2份，聚醚胺7份、芳香族固化剂7份。
上述高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法，步骤如下：将上述各原料按照配方比加入高速混合机中，高速搅拌6min，在80℃下干燥13h，然后将物料用同向双螺杆挤出机熔融混合挤出造粒,挤出机温度为200℃,螺杆转速为240r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述高塑性液晶电视后壳用合金材料。
实施例3：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 45份、HIPS37份、纳米有机蒙脱土3份、气相二氧化硅6份、SBS 4份、酞青蓝B 0.7份、羟基硅油5份、CTAB2.5份、DHDAB1份、改性活性氢氧化镁2份、RDP 3.5份、TAF 0.2份、硬脂酸锌4份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物3份、EMA 4份、硫代二丙酸双十八醇酯5份，聚醚胺8份、芳香族固化剂6.5份。
上述高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法同实施例1。
实施例4：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 50份、HIPS40份、纳米有机蒙脱土4.5份、气相二氧化硅9份、SBS 8份、酞青蓝B 0.8份、羟基硅油13份、CTAB 2份、TTAB 1份、改性活性氢氧化镁7份、RDP 5份、TAF 0.5份、硬脂酸锌2份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物6份、EMA 5份、硫代二丙酸双十八醇酯1份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1份，聚醚胺9份、芳香族固化剂5.5份。
上述高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法同实施例2。
实施例5：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 42份、HIPS40份、纳米有机蒙脱土4份、气相二氧化硅3份、SBS 4份、酞青蓝B 1份、羟基硅油13份、TTAB2.5份、DHDAB 0.5份、改性活性氢氧化镁8份、RDP 3份、TAF 0.4份、硬脂酸锌5份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物2份、EMA 6份、硫代二丙酸双十八醇酯3份、聚醚胺8.5份、芳香族固化剂6.5份。
上述高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法同实施例1。
实施例6：
一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 45份、HIPS33份、纳米有机蒙脱土6.5份、气相二氧化硅4.5份、SBS 9份、酞青蓝B 0.6份、羟基硅油11份、TTAB 0.5份、DHDAB 1份、改性活性氢氧化镁2.5份、RDP 3份、TAF 0.5份、硬脂酸锌4份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物3.5份、EMA 3.5份、硫代二丙酸双十八醇酯2.5份、聚醚胺6.5份、芳香族固化剂6份。
上述高塑性液晶电视后壳用合金材料的制备方法同实施例2。
对比例1：
一种塑料合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 36份、HIPS 30份、SBS 4份、硅酮母粒15份、羟基硅油13份、炭黑8份、改性活性氢氧化镁5份、RDP 5份、TAF 0.4份、硬脂酸锌5份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物4份、硫代二丙酸双十八醇酯3份、乙烯丙烯酸甲酯5份、季戊四醇酯2.5份。
上述塑料合金材料的制备方法，步骤如下：将上述各原料按照配方比加入高速混合机中，高速搅拌10min，在110℃下干燥12h，然后将物料用同向双螺杆挤出机熔融混合挤出造粒,挤出机温度为190℃,螺杆转速为250r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述塑料合金材料。
对比例2：
一种塑料合金材料，由以下重量份的原料制成：PC 40份、HIPS 33份、CTNs 0.2份、硅酮母粒6份、羟基硅油10份、炭黑5份、改性活性氢氧化镁6份、RDP 3份、TAF 0.4份、硬脂酸锌5份、对苯二胺3份、乙烯丙烯酸甲酯6份、季戊四醇酯5份。
上述塑料合金材料的制备方法，步骤如下：将上述各原料按照配方比加入高速混合机中，高速搅拌9min，在100℃下干燥13h，然后将物料用同向双螺杆挤出机熔融混合挤出造粒,挤出机温度为240℃,螺杆转速为200r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述塑料合金材料。
性能测试：
将本发明实施例1-6制备得到的高塑性液晶电视后壳用合金材料与对比例1-2制得的塑料合金材料在相同条件下进行对比，各项指标数据如下表1所示：
表1性能测试
由表中数据可知，本发明制造出的制作液晶电视后壳的合金材料在拉伸强度、缺口冲击强度、耐热性能方面均优于对比例，表明本发明合金材料具有高塑性，产品塑性制备工艺更完善，产品整体性能比对照组更佳，值得推广。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：PC35～50份、HIPS 25～40份、纳米有机蒙脱土3～5份、气相二氧化硅3～9份、SBS 4～9份、酞青蓝B 0.5～1份、羟基硅油5～13份、阳离子表面活性剂1～4份、改性活性氢氧化镁2～8份、RDP 3～5份、TAF 0.2～0.5份、硬脂酸锌3～5份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物1～6份、EMA 2～7份、抗氧剂2～6份、改性胺6～9份、固化剂5～7份。
2.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：PC 45份、HIPS 33份、纳米有机蒙脱土6.5份、气相二氧化硅4.5份、SBS 9份、酞青蓝B 0.6份、羟基硅油11份、阳离子表面活性剂1.5份、改性活性氢氧化镁2.5份、RDP 3份、TAF 0.5份、硬脂酸锌4份、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物3.5份、EMA 3.5份、抗氧剂2.5份、改性胺6.5份、固化剂6份。
3.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：所述纳米有机蒙脱土为表面经过硅烷修饰的蒙脱土粉体。
4.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：所述阳离子表面活性剂为CTAB、TTAB、DHDAB中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：优选的，所述改性活性氢氧化镁是指经湿法加热，加入硬脂酸锌改性得到的。
6.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：所述抗氧剂为硫代二丙酸双十八醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：所述改性胺为聚醚胺。
8.根据权利要求1所述的高塑性液晶电视后壳用合金材料，其特征在于：所述固化剂为芳香族固化剂。
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