CN107236274A - 一种pc/abs双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料及其制备方法 - Google Patents

一种pc/abs双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料，是由以下组分按重量份比制备而成：85~90份聚碳酸酯树脂、10~15份添加剂A、0.2~0.6份抗氧剂和0.2~0.6份润滑剂；添加剂A为透明液体状态的磷酸酯类增塑剂，其磷含量为8.5~9.5%，密度为1.24~1.28g/cm3。本发明制备的改性透明聚碳酸酯材料有效解决了PC/ABS双色注塑零件翘曲变形的问题，提升双色注塑产品的良品率。

Description

一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚合物共混改性技术领域，具体是一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料及其制备方法。
背景技术
近年来，家电行业的产品设计越来越多地倾向于使用透明的外壳，以增强产品的美感和科技感。在这种设计风格中，利用透明塑料和非透明塑料进行双色注塑成型的工艺在工业界十分流行。
在透明/非透明双色注塑成型选材上，PMMA/ABS和PC/ABS是不二的选择。首先，PMMA和PC是目前透光率最高的两种树脂，另外，这两种树脂与ABS树脂的相容性极佳，PMMA/ABS和PC/ABS双色注塑成型的零件，界面牢固，不会发生脱粘的风险。
但PMMA/ABS和PC/ABS双色注塑还存在一定的问题。比如PMMA/ABS和PC/ABS双色注塑零件在存放48小时候，几乎都会出现明显的翘曲变形的情况，这种情况不利于后续的烫金印刷及产品装配操作。造成双色注塑零件翘曲变形的原因说法不一，归纳起来，主要有两点：
(1)、PMMA和PC的玻璃化转变温度Tg较高，流动性差，注塑压力大，造成产品内应力较大，成型后的零件在内应力释放的过程中发生翘曲变形；
(2)、PMMA和PC材料和ABS材料的收缩率不一致，成型后热胀冷缩不一致，造成内应力，进而引起零件翘曲变形。
如何解决PMMA/ABS或者PC/ABS双色注塑成型零件的翘曲变形这一难点问题，目前还没有见到相关文献和专利报道。专利CN201010117394.0报道了一种外层PMMA，内层ABS+PMMA双色注塑的电器外壳制作方法，但并未提到零件翘曲变形的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料及其制备方法，有效解决PC/ABS双色注塑零件翘曲变形的问题，提升双色注塑产品的良品率。
本发明的技术方案为：
一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料，是由以下组分按重量份比制备而成：
所述的添加剂A为透明液体状态的磷酸酯类增塑剂，其磷含量为8.5～9.5％，密度为1.24～1.28g/cm3。
所述的聚碳酸酯树脂的数均分子量为25000～28000g/mol，熔融指数在10～20g/10min之间。
所述的抗氧剂选用受阻酚类、硫代酯类和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
所述的润滑剂选用聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。
一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料的制备方法，具体包括有以下步骤：
(1)、首先按重量份比称取聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂并一起加入到高速搅拌机中混合2～5分钟；
(2)、将步骤(1)混合好的物料经过主喂料斗加入到啮合平行同向双螺杆挤出机中，并在侧喂料处加入对应重量份且恒温的添加剂A，经熔融、挤出切粒后，得到改性透明聚碳酸酯塑料粒子；其中，挤出机的料筒温度为240～260℃，螺杆转速为300～500r/min，真空度为-0.04～0.1MPa；
(3)、将步骤(2)中制得的改性聚碳酸酯粒子在80～90℃下烘干，并注塑成样块，得到改性透明聚碳酸酯材料；利用X射线荧光光谱仪测定改性透明聚碳酸酯材料中的磷元素含量，进而确定添加剂A的实际添加量，当添加剂A的实际添加量偏离标准范围，调节添加剂A的加入速度，使其达到标准范围。
所述的添加剂A使用高压液体泵及计量称精确地由侧喂料处泵入到啮合平行同向双螺杆挤出机中，液体泵的流量设置为35～60KG/h。
所述的添加剂A使用恒温油浴加热，以保持其粘度恒定。
本发明的优点：
(1)、本发明所使用的原料均来自市售，来源广泛，可操作性强，易于大规模工业化生产，产品极具性价比；
(2)、本发明制备的改性聚碳酸酯材料和PC原材料相比，保持了良好的透光率，其大幅度保留了PC/ABS双色注塑零件的美观度；
(3)、本发明制备的改性聚碳酸酯材料和PC原材料相比，流动性好，注塑内应力小，同时通过添加剂A含量的精确调节，可在一定幅度内调整聚碳酸酯材料的收缩率，使其更好地和ABS材料相匹配，最大程度减少PC/ABS双色注塑零件的翘曲变形，大幅提高良品率，增加经济效益。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料的制备方法，具体包括有以下步骤：
(1)、首先按重量份比称取聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂并一起加入到高速搅拌机中混合2～5分钟；
(2)、将步骤(1)混合好的物料经过主喂料斗加入到啮合平行同向双螺杆挤出机中，并在侧喂料处使用高压液体泵及计量称泵入对应重量份的添加剂A，经熔融、挤出切粒后，得到改性透明聚碳酸酯塑料粒子；其中，挤出机的料筒温度为240～260℃，螺杆转速为300～500r/min，液体泵的流量设置为35～60KG/h，真空度为-0.04～0.1MPa；
(3)、将步骤(2)中制得的改性聚碳酸酯粒子在80～90℃下烘干，并注塑成4mm方形样块，得到改性透明聚碳酸酯材料；利用X射线荧光光谱仪测定样块中的磷元素含量，进而确定添加剂A的实际添加量。
添加剂A需要使用恒温油浴加热，以保持其粘度恒定，从而确保添加量的稳定。通过X射线荧光光谱仪测定改性聚碳酸酯材料中的磷含量，进而计算添加剂A的实际泵入量，如果添加剂A的泵入量偏离标准，调节液体泵速度，使其达到标准范围。
实施例1～3中的各组分分别选用不同的比例确值，具体见表1。
表1原料的组成
分别对实施例1～3制得的改性透明聚碳酸酯材料进行性能的基本测试，测试结果如表2所示：
表2改性聚碳酸酯材料的性能指标
将实施例1～3制备的改性透明聚碳酸酯材料((PC-1、PC-2、PC-4)与ABS 8391(上海高桥石化)进行双色注塑成条形零件(长100cm，宽20cm)，同时取PC 1000R(标记为PC-4)原材料与ABS 8391进行双色注塑，以上注塑在相同工艺下进行，将制得的零件在23℃、50％湿度下存放48小时，比较零件翘曲度(将条形零件两端固定，连接两端点，做成直线，零件上任意一点对该直线做垂线的最大长度计为翘曲度)，结果如下：
PC-1/ABS 8391：翘曲度0.65mm
PC-2/ABS 8391：翘曲度0.51mm
PC-3/ABS 8391：翘曲度0.77mm
PC-4/ABS 8391：翘曲度3.92mm
从以上数据得知，本发明制备的改性透明聚碳酸酯材料相对于PC原树脂，在进行PC/ABS双色注塑后，极大程度地减少了零件翘曲度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料，其特征在于：是由以下组分按重量份比制备而成：
聚碳酸酯树脂 85~90份，
添加剂A 10~15份，
抗氧剂 0.2~0.6份，
润滑剂 0.2~0.6份；
所述的添加剂A为透明液体状态的磷酸酯类增塑剂，其磷含量为8.5~9.5%，密度为1.24~1.28g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的聚碳酸酯树脂的数均分子量为25000~28000g/mol，熔融指数在10~20g/10min之间。
3.根据权利要求1所述的一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的抗氧剂选用受阻酚类、硫代酯类和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的润滑剂选用聚乙烯蜡、马来酸酐接枝聚乙烯蜡、硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
（1）、首先按重量份比称取聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂并一起加入到高速搅拌机中混合2~5分钟；
（2）、将步骤（1）混合好的物料经过主喂料斗加入到啮合平行同向双螺杆挤出机中，并在侧喂料处加入对应重量份且恒温的添加剂A，经熔融、挤出切粒后，得到改性透明聚碳酸酯塑料粒子；其中，挤出机的料筒温度为240~260℃，螺杆转速为300~500r/min，真空度为-0.04~0.1MPa；
（3）、将步骤（2）中制得的改性聚碳酸酯粒子在80~90℃下烘干，并注塑成样块，得到改性透明聚碳酸酯材料；利用X射线荧光光谱仪测定改性透明聚碳酸酯材料中的磷元素含量，进而确定添加剂A的实际添加量，当添加剂A的实际添加量偏离标准范围，调节添加剂A的加入速度，使其达到标准范围。
6.根据权利要求5所述的一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：所述的添加剂A使用高压液体泵及计量称精确地由侧喂料处泵入到啮合平行同向双螺杆挤出机中，液体泵的流量设置为35~60KG/h。
7.根据权利要求5所述的一种PC/ABS双色注塑用改性透明聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：所述的添加剂A使用恒温油浴加热，以保持其粘度恒定。
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