CN107057258A - 一种用于液晶电视电容器的外壳材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电容器材料技术领域，具体涉及一种用于液晶电视电容器的外壳材料及其制备方法，发明所述的材料按以下重量百分数进行配比：ABS 10％～25％、PC 20％～55％、HIPS 15％～40％、EVA 1％～3.5％、相容剂3％～6％、MBS 2％～7％、润滑剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～2％、无机阻燃剂0.5％～2.5％、有机磷酸酯阻燃剂1～1.5％、加工助剂0.2～2％、硅油0.2％，其制备方法为：称取ABS、PC、HIPS，干燥后与其他物料混合后用同向双螺杆挤出机挤出造粒，使用的阻燃剂具有低烟、无毒、环保等特性，与传统制备合金材料的方法相比，制备工艺简单，产品质量稳定，成本较低，防老化及抗阻燃性能更佳，流动性好，热变形温度较高，力学性能良好，适于规模化生产，具有较好的应用前景。

Description

一种用于液晶电视电容器的外壳材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电容器材料技术领域，具体涉及一种用于液晶电视电容器的外壳材料及其制备方法。
背景技术
随着数码电子产品的更新换代速度的加快，带动了主要的电子元件电容器的产业增长，电容器外壳的需求量也在不断增大。目前电容器外壳通常采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等制成。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，具有高抗冲、高耐热、易加工、抗化学药品及电气性能优良、韧性好、阻燃等优良特性。但ABS又具有易燃、热变形温度较低、耐候性较差等缺点。且ABS易吸水，导致电容器壳体绝缘性能差。
聚碳酸酯(PC)是分子链的重复结构单元为碳酸酯型的聚合物。PC不仅具有高冲击强度、使用温度范围广、蠕变性和尺寸稳定性好，而且具有阻燃性、耐磨、抗氧化性、绝缘性好等优点。但是，由于PC分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体黏度,热变形严重，因此加工困难、易开裂、耐溶剂性和耐磨损性较差。而且PC材料制成的电容器外壳的成本较高，从而使PC的应用受到了一定限制。
以ABS和PC为主要原料的共混物是一种重要的工程塑料合金，具有良好的成型流动性和较高的热变形温度及稳定性。虽然，目前的生产技术研究成果改善了ABS/PC合金的韧性、相容性，提高了合金材料的加工性能，但是仍然存在一些缺陷，如抗冲击性能差、相容剂成本较高等问题，影响了ABS/PC合金在某些领域的工业化应用。如公开号为CN101096441A的中国发明专利《ABS/PC改性合金》公开了一种具有高韧性的ABS/PC改性合金，使用具有相容作用的增韧剂，改善了共混物的冲击性能,但是对共混物的相容性改善有限。
公开号为CN104086971A的中国发明专利公开了一种高流动性阻燃聚碳酸酯-聚苯乙烯组合物，该组合物在流动性、刚性、耐热性、之间达到了较好的平衡，但是抗冲击性相对较差。
在实际应用中，液晶电视电容器的外壳材料应具有很好的抗冲击性能，且同时要保证产品具有较好的耐热性、阻燃性以及加工性，因此制备具有以上性能且各原料间具有优异相容性的塑料合金材料具有广阔的市场前景。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于液晶电视电容器的外壳材料及其制备方法，通过将ABS、PC与HIPS相溶，添加特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的用于液晶电视电容器的外壳材料，其抗电强度高、低成本、相容性好、阻燃性强等特性，能够满足行业的要求，具有很好的应用前景。
为达到上述技术目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于液晶电视电容器的外壳材料，由以下重量百分含量的原料制成：ABS10％～25％、PC 20％～55％、HIPS 15％～40％、EVA 1％～3.5％、相容剂3％～6％、MBS2％～7％、润滑剂0.5％～1％、抗氧剂0.1％～2％、无机阻燃剂0.5％～2.5％、有机磷酸酯阻燃剂1～1.5％、加工助剂0.2～2％、硅油0.2％。
优选的，所述用于液晶电视电容器的外壳材料，由以下重量百分含量的原料制成：ABS 15％、PC 40％、HIPS 28％、EVA 1.9％、相容剂3.9％、MBS 5.4％、润滑剂0.6％、抗氧剂1.4％、无机阻燃剂1.5％、有机磷酸酯阻燃剂1.2％、加工助剂0.9％、硅油0.2％。
优选的，所述相容剂是KT-5A、马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、苯乙烯-马来酸酐(SMA)、乙烯丙烯酸甲酯(EMA)、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸脱水甘油酯(EMG)、乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯共聚物(PTW)中的一种或一种以上。
优选的，所述润滑剂选自硬脂醇、硅酮中的一种或一种以上。
优选的，所述抗氧剂选自硫代二丙酸双十八醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、对苯二胺中的一种或一种以上。
优选的，所述无机阻燃剂为氢氧化镁(MDH)和硼酸锌(ZB)中的一种或两种。
优选的，所述有机磷酸酯阻燃剂为磷酸三苯酯(TPP)、间苯二酚双(二硬脂醇、酰胺、苯基)磷酸酯(RDP)、双酚A-双(磷酸二苯酯)(BDP)中的一种或一种以上。
优选的，所述加工助剂为季戊四醇酯、抗浮纤剂(TAF)中的一种或两种。
所述用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取各组分原料；
(2)将ABS、PC在100～135℃环境下干燥24h,HIPS在70～110℃环境下干燥3～5h,备用；
(3)将按照比例称取干燥的ABS、PC和HIPS与EVA、相容剂、润滑剂、MBS、抗氧剂、无机阻燃剂、有机磷酸酯阻燃剂、加工助剂、硅油按比例在高速混合机中混合,混合时间为10～15min；
(4)将步骤(3)中的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:175～250℃,螺杆转速为220～360r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述用于液晶电视电容器的外壳材料。
本发明的有益效果为：
(1)将ABS、HIPS与PC共混综合了三种材料自身的优良特性，ABS良好的加工性能和化学稳定性有效改善了PC的流动性、提高了PC的成型性，使PC的加工性更好。具有较高抗冲击强度和硬度、起到刚性有机填料作用的HIPS提高了塑料合金材料的力学性能，改善了缺口敏感性,降低了内应力，提高了耐溶剂和耐磨损能力。同时由于HIPS价格低廉，从而降低了塑料合金材料的成本。因此可以说ABS/PC/HIPS合金是一种高性能而又经济的高分子材料。
(2)本发明通过将ABS、PC、HIPS以特定比例融合，辅以KT-5A、(ABS-g-MAH)、SMA、EMA等相容剂，提高了ABS、PC、HIPS的相容性，从而改善了塑料合金材料的性能。使用的无机阻燃剂以及有机磷酸酯阻燃剂具有低烟、无毒、环保等特性。与传统制备电容器外壳材料的方法相比，该体系性能优良，操作控制方便，质量稳定，成本较低。组合物防老化及抗阻燃性能更佳，流动性好，热变形温度较高，力学性能良好。产品制备工艺简单，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：
一种用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料：ABS 10％、PC 35％、HIPS 40％、EVA3.5％、KT-5A 1％、ABS-g-MAH 2.2％、SMA 2％、MBS 2％、硬脂醇1％、硫代二丙酸双十八醇酯0.4％、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.7％、MDH 0.7％、TPP 1.1％、季戊四醇酯0.2％、硅油0.2％；
(2)将ABS、PC在100℃环境下干燥24h,HIPS在80℃环境下干燥3h,备用；
(3)将干燥的ABS、PC、HIPS与EVA、KT-5A、ABS-g-MAH、SMA、MBS、硬脂醇、硫代二丙酸双十八醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、MDH、TPP有机磷酸酯阻燃剂、季戊四醇酯在高速混合机中混合,混合时间为10min；
(4)将步骤(3)中的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175℃,螺杆转速为220r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述用于液晶电视电容器的外壳材料。
实施例2：
一种用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料：ABS 20％、PC 30％、HIPS 33％、EVA 1％、EMA 1％、EMG 2％、PTW 1％、MBS 3.5％、硅酮0.7％、硫代二丙酸双十八醇酯0.6％、对苯二胺0.7％、ZB 2.3％、RDP 1％、TPP 0.4％、季戊四醇酯1.6％、硅油0.2％；
(2)将ABS、PC在110℃环境下干燥24h,HIPS在90℃环境下干燥3h,备用；
(3)将干燥的PC和HIPS与KT-5A、SEBS、MBS、硬脂醇、硅酮、硫代二丙酸双十八醇酯、对苯二胺、BDP、硅油在高速混合机中混合,混合时间为12min；
(4)将步骤(3)中的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195℃,螺杆转速为250r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述用于液晶电视电容器的外壳材料。
实施例3：
一种用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料：ABS 16％、PC 55％、HIPS 15％、EVA1.2％、ABS-g-MAH 0.5％、SMA 1.5％、EMA 1％、MBS 3％、硬脂醇0.3％、硅酮0.2％、硫代二丙酸双十八醇酯0.4％、对苯二胺1.6％、MDH 0.2％、ZB 1.6％、BDP 0.6％、TPP 0.7％、季戊四醇酯1.6％、硅油0.2％；
(2)将ABS、PC在120℃环境下干燥24h,HIPS在100℃环境下干燥4h,备用；
(3)将干燥的ABS、PC、HIPS、EVA、ABS-g-MAH、SMA、EMA、MBS、硬脂醇、硅酮、硫代二丙酸双十八醇酯、对苯二胺、MDH、ZB、BDP、TPP、季戊四醇酯、硅油在高速混合机中混合,混合时间为13min；
(4)将步骤(3)中的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210℃,螺杆转速为270r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述用于液晶电视电容器的外壳材料。
实施例4：
一种用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料：ABS 25％、PC 20％、HIPS 27％、EVA1.5％、KT-5A 1％、SMA 0.5％、PTW 1.5％、MBS 7％、硬脂醇0.5％、硅酮0.5％、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1％、对苯二胺0.4％、MDH 0.7％、ZB 1.8％、BDP 0.5％、RDP 0.5％、季戊四醇酯0.9％、硅油0.2％；
(2)将ABS、PC在120℃环境下干燥24h,HIPS在100℃环境下干燥4h,备用；
(3)将干燥的ABS、PC、HIPS、EVA、KT-5A、SMA、PTW、MBS、硬脂醇、硅酮、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、对苯二胺、MDH、ZB、BDP、RDP、季戊四醇酯、硅油在高速混合机中混合,混合时间为13min；
(4)将步骤(3)中的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220℃,螺杆转速为300r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述用于液晶电视电容器的外壳材料。
实施例5：
一种用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料：ABS 23％、PC 35％、HIPS 22％、EVA 3％、ABS-g-MAH 1.5％、EMA 2.5％、EMG 1.5％、MBS 2.5％、硬脂醇0.2％、硅酮0.7％、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2％、对苯二胺2％、MDH 0.8％、ZB 1.2％、BDP 0.6％、RDP 0.8％、季戊四醇酯0.5％、硅油0.2％；
(2)将ABS、PC在130℃环境下干燥24h,HIPS在100℃环境下干燥4h,备用；
(3)将干燥的ABS、PC、HIPS、EVA、KT-5A、SMA、PTW、MBS、硬脂醇、硅酮、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、对苯二胺、MDH、ZB、BDP、RDP、季戊四醇酯、硅油在高速混合机中混合,混合时间为15min；
(4)将步骤(3)中的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250℃,螺杆转速为360r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述用于液晶电视电容器的外壳材料。
对比例1：
一种塑料合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料:ABS 23％、PC 51％,硫代二丙酸双十八醇酯2.5％、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.8％,硅酮0.5％,MDH 0.8％、ZB 1.2％、BDP1.2％、RDP 0.8％、硅油0.2％。
(2)将ABS、PC在100℃环境下干燥24h,HIPS在80℃环境下干燥4h,备用；
(3)将干燥的ABS、PC与与硫代二丙酸双十八醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,硅酮,MDH、ZB、BDP、RDP、硅油在高速混合机中混合,混合时间为10min；
(4)将步骤(3)中的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270℃,螺杆转速为220r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得一种塑料合金材料。
对比例2:
一种塑料合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按以下重量百分比称取各组分原料：ABS 24％、PC 50％、EVA 1％、EMA 3.5％、EMG 2％、PTW 3.3％、MBS 7％、硅酮1％、硫代二丙酸双十八醇酯0.6％、对苯二胺1.4％、ZB2.5％、RDP 1.1％、TPP 0.4％、季戊四醇酯2％、硅油0.2％；
(2)将ABS、PC在110℃环境下干燥24h,HIPS在90℃环境下干燥3h,备用；
(3)将干燥的PC和HIPS与KT-5A、SEBS、MBS、硬脂醇、硅酮、硫代二丙酸双十八醇酯、对苯二胺、BDP、硅油在高速混合机中混合,混合时间为12min；
(4)将步骤(3)中的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195℃,螺杆转速为250r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得一种塑料合金材料。
性能测试：
将本发明实施例1-5制备得到的电容器外壳材料与对比例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性能测试结果
注：缺口冲击强度按GB/T1043-1993；拉伸强度按GB/T1040-1992测试；氧指数按GB/T2406-1993测试。
由表1中数据可知，本发明制造出的制作电容器外壳的合金材料在缺口冲击强度、拉伸强度、阻燃性能方面均优于对比例，表明本发明制备工艺更完善，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)

1.一种用于液晶电视电容器的外壳材料，其特征在于：由以下重量百分含量的原料制成：ABS 10％～25％、PC 20％～55％、HIPS 15％～40％、EVA 1％～3.5％、相容剂3％～6％、MBS 2％～7％、润滑剂0.5％～1％、抗氧剂0.5％～2％、无机阻燃剂0.5％～2.5％、有机磷酸酯阻燃剂1～1.5％、加工助剂0.2～2％、硅油0.2％。
2.根据权利要求1所述的用于液晶电视电容器的外壳材料，其特征在于：由以下重量百分含量的原料制成：ABS 15％、PC 40％、HIPS 28％、EVA 1.9％、相容剂3.9％、MBS 5.4％、润滑剂0.6％、抗氧剂1.4％、无机阻燃剂1.5％、有机磷酸酯阻燃剂1.2％、加工助剂0.9％、硅油0.2％。
3.根据权利要求1所述的用于液晶电视电容器的外壳材料，其特征在于：所述相容剂为KT-5A、ABS-g-MAH、SMA、EMA、EMG、PTW中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的用于液晶电视电容器的外壳材料,其特征在于:所述润滑剂为硬脂醇、硅酮中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的用于液晶电视电容器的外壳材料，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、对苯二胺中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的用于液晶电视电容器的外壳材料,其特征在于:所述无机阻燃剂为MDH、ZB中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的用于液晶电视电容器的外壳材料,其特征在于:所述有机磷酸酯阻燃剂为TPP、RDP、BDP中的一种或一种以上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于液晶电视电容器的外壳材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取各组分原料；
(2)将ABS、PC在100～135℃环境下干燥24h，HIPS在70～110℃环境下干燥3～5h，备用；
(3)将干燥的ABS、PC和HIPS、EVA、相容剂、润滑剂、MBS、抗氧剂、无机阻燃剂、有机磷酸酯阻燃剂、加工助剂、硅油按比例在高速混合机中混合,混合时间为10～15min；
(4)将步骤(3)中的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:175～250℃,螺杆转速为220～360r/min,将制得的粒料冷却干燥，即得所述制作液晶电视电容器的外壳材料。
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