CN107266849A - 一种耐低温暴拉的电镀pc/abs合金材料及制备方法 - Google Patents

一种耐低温暴拉的电镀pc/abs合金材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及制备方法，所述耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料包括PC、ABS、ABS‑g‑MAH相容剂、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂、聚有机硅氧烷、抗氧化剂168、润滑剂。本发明在电镀PC/ABS合金材料中，添加聚有机硅氧烷、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂，聚有机硅氧烷与丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂协同，使得该电镀PC/ABS合金具有较高低温及常温拉伸强度、低温及常温断裂伸长率；同时该电镀PC/ABS合金材料保持了良好的电镀性能。

Description

一种耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种高分子材料技术领域技术改性与方法，具体涉及一种耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种性能突出的工程塑料，具有较高的冲击韧性、耐热性、刚性、抗蠕变、同时具有优异的尺寸稳定性好，但加工流动性不好；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是一种性能优良、用途广泛的工程塑料，具有冲击强度高、易于成型加工等的优良特点，但同时也存在耐热性不高。PC/ABS合金综合了PC、ABS各自优点，性能形成互补，广泛应用于机械工业、汽车工业、电子电器工业、仪器仪表工业、纺织工业和建筑工业等。常规电镀PC/ABS合金材料要求ABS中丁二烯B含量高，合金材料中B含量在18-25％利于电镀，广泛应用于汽车上外门把手、内门扣手、饰条、饰圈等制件。但在冬天天气气温比较低时，尤其是我国东北地区、全球北纬纬度比较高的地区，汽车外门电镀把手等制件由于开合门时受到人们长时间持久的大力暴拉，常规电镀PC/ABS合金的制件此时容易出现拉断现象，则研究开发生产耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金具有广泛应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：
①针对背景技术中存在的常规电镀PC/ABS合金材料在低温受到大力暴拉时容易出现拉断现象缺陷；
②本发明对电镀PC/ABS合金进行耐低温暴拉改性，使得材料具有优异的低温及常温拉伸强度、低温及常温断裂伸长率，由于则具优异的低温及常温断裂伸长率则该电镀PC/ABS合金材料具有优异低温及常温延展性。则该电镀PC/ABS合金材料不仅具有良好电镀性能，同时具有优异的低温及常温暴拉性能，特别适用于低温受到长时间持久大力暴拉的外门把手、内门扣手等制品，使得制品使用温度更低，地理应用范围更广。
针对本发明所要解决的技术问题，本发明提供一种耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，包括PC、ABS、ABS-g-MAH相容剂、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂、聚有机硅氧烷、抗氧化剂168、润滑剂。
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，由以下重量份的原料组成：PC 45-50重量份、ABS 45-50重量份、ABS-g-MAH相容剂4-8重量份、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂2-5重量份、聚有机硅氧烷3-5重量份、抗氧化剂168 0.1-0.3重量份、润滑剂0.1-0.3重量份。
所述ABS-g-MAH相容剂为马来酸酐接枝到ABS苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物上的马来酸酐接枝型相容剂，预选接枝率为0.8％-1.0％；所述润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中一种或几种混合物。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述聚有机硅氧烷选自聚甲基倍半硅氧烷、聚苯基甲基倍半硅氧烷、聚苯基二甲基倍半硅氧烷中一种或几种共混物。
作为本发明的另一个优选的技术方案，所述聚有机硅氧烷为含磷聚有机硅氧烷，所述含磷聚有机硅氧烷的制备过程为：在反应容器中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷的质量比为(1.15-1.5):1，搅拌升温至100-106℃，搅拌转速为300-500转/分钟，反应8-10小时；将反应液降温至80-85℃，加入质量分数为4-5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量比为(0.1-0.2):1，在氮气保护下反应8-10小时；停止通氮气，对反应体系在80-85℃、真空度为-0.095～-0.09MPa的条件下保持5-6小时，得到低聚含磷硅醇；在反应容器中加入低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷的重量比为1：(1.2-1.5)，混合后升温至80-90℃，加入质量分数为4-5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液重量为低聚含磷硅醇的3-5％，在氮气保护下以300-500转/分钟的转速搅拌12-24小时，随后加入六甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧重量为低聚含磷硅醇的10-20％，继续以300-500转/分钟的转速搅拌12-24小时，停止通氮气，对反应体系在80-90℃、真空度为-0.095～-0.09MPa的条件下保持6-8小时，得到含磷聚有机硅氧烷。
在一些实施例方式中，所述核-壳结构丙烯酸酯有机硅类增韧剂，壳结构由丙烯酸酯类有机硅单体接枝形成，核结构为交联的丁二烯-苯乙烯共聚物。
在一些实施例方式中，所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂为聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物和/或聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
所述聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和乳化剂，乳化剂用量占去离子水重量的0.75-1％，搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：(3-5)，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比(1-3)：(1-3)：(0.5-1)混合均匀而成的混合物，于80-85℃反应5-6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数3-7％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7-8，在氮气气氛下搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟，得到核乳液；将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀30-40分钟后，甲基丙烯酸甲酯单体与有机硅单体的质量比为(4-5)：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.5-0.6％，加料完毕后反应4-5小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20-25％的氯化钾水溶液破乳，以2000-3000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：(500-800)，于60-70℃、真空度-0.09～-0.08MPa的条件下干燥12-24小时，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
所述聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和乳化剂，乳化剂用量占去离子水重量的0.75-1％，搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：(3-5)，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比(1-3)：(1-3)：(0.5-1)混合均匀而成的混合物，于80-85℃反应5-6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数3-7％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7-8，在氮气气氛下搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟，得到核乳液；将苯乙烯单体加入核乳液中溶胀30-40分钟后，苯乙烯单体与有机硅单体的质量比为(2-3)：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为苯乙烯单体重量的0.3-0.5％，加料完毕后反应4-5小时；再将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀30-40分钟后，甲基丙烯酸甲酯单体与有机硅单体的质量比为(2-4)：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.3-0.5％，加料完毕后继续反应4-5小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20-25％的氯化钾水溶液破乳，以2000-3000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：(500-800)，于60-70℃、真空度-0.09～-0.08MPa的条件下干燥12-24小时，得到聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
优选地，所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂为聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物和聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的混合物，其中聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物和聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的质量比为3:2。
本发明还提供一种耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以100-150转/分钟的转速混合5-10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入挤出机料斗内，然后通过挤出机熔融反应挤出，切粒冷却，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金；
所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为170-180℃、200-210℃、220-230℃、230-240℃、230-240℃、240-250℃、245-255℃、245-255℃、240-250℃，螺杆转速为200-500转/分钟。
本发明的有益效果：
(1)添加聚有机硅氧烷改性之后的电镀PC/ABS合金具有较高的低温及常温拉伸强度；
(2)添加丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂改性之后的电镀PC/ABS合金具有较高的低温及常温拉伸强度；
(3)聚有机硅氧烷与丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂对电镀PC/ABS合金低温及常温拉伸强度的提高具有协同作用；
(4)添加丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂改性之后的电镀PC/ABS合金具有较高的低温及常温断裂伸长率，即具有优异的低温及常温延展性；
(5)该电镀PC/ABS合金具有较高的低温拉伸强度、低温延展性，使得合金材料具有优异的耐低温暴拉性能；
(6)同时不影响电镀性能，特别适用于低温受到长时间持久大力暴拉的外门把手、内门扣手等制品，使得制品使用温度更低，地理应用范围更广。具体实施方式
实施例中各原料介绍：
PC，采用双酚A型聚碳酸酯，所述双酚A型聚碳酸酯的粘均分子量在15000-25000g/mol。实施例中具体采用德国科思创公司提供的牌号为PC2805的聚碳酸酯。使用前PC在100℃干燥5小时。
ABS，即苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物的数均分子量为80000-150000g/mol，其中苯乙烯的质量含量为20-40％，丁二烯的质量含量为40-60％，丙烯腈的质量含量为10-30％，实施例中具体采用台湾奇美实业股份有限公司提供的牌号为PA-757的ABS。使用前ABS在90℃干燥6小时。
ABS-g-MAH相容剂，具体采用上海日之升科技有限公司提供的ABS-g-MAH相容剂。
抗氧化剂168，化学名称：亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，CAS号：31570-04-4，购自淄博齐翔石油化工集团有限公司。
润滑剂，具体采用德国科宁提供的牌号为LOXIOL P861/3.5的润滑剂。
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物，CAS号：35948-25-5，购自郑州阿尔法化工有限公司。
乙烯基二甲氧基硅烷，CAS号：16753-62-1，购自山东万达有机硅新材料有限公司。
ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，参考昌伟硕士学位论文《α、ω二羟基聚二甲基硅氧烷新合成方法及其室温硫化硅橡胶的制备》合成。
四甲基氢氧化铵，CAS号：10424-65-4，购自武汉科美沃化工有限公司。
双螺杆挤出机，购自上海新星双螺杆机械有限公司，型号为SJSZ92/188。
注塑机，购自上海柳山机械有限公司，型号为a-s150iA。
悬臂梁冲击试验机，购自扬州市赛斯检设备有限公司，型号为SMT-3002I。
万能材料试验机，购自东莞市广测自动化设备有限公司，型号为GC-WD-1000。
十二烷基苯磺酸，CAS号：27176-87-0，购自上海瀚鸿科技股份有限公司。
八甲基环四硅氧烷，CAS号：556-67-2，购自杭州杰恒化工有限公司。
四甲基四乙烯基环四硅氧烷，CAS号：2554-06-5，购自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
六甲基二硅氧烷，CAS号：107-46-0，购自武汉科美沃化工有限公司。
甲基丙烯酸甲酯，CAS号：80-62-6，购自南京艾康化工有限公司。
K2S2O8，CAS号：7727-21-1，购自永华化学科技(江苏)有限公司。
苯乙烯，具体采用阿拉丁试剂有限公司提供的牌号为158K的苯乙烯。
实施例1-8、对比例1-2
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以150转/分钟的转速混合10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为180℃、210℃、230℃、240℃、240℃、250℃、255℃、255℃、250℃，螺杆转速为300转/分钟，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金。
聚有机硅氧烷，具体采用东芝集团提供的型号为Tospearl-120、平均粒径2微米的球状聚有机硅氧烷。
丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂，具体采用日本三菱丽阳株式会社提供的型号为S-2030的丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂。
23℃暴拉力(N)的测试方法及参照标准；所述23℃暴拉力测试按大众汽车标准PV3644进行测试，测试环境箱温度23±5℃，测试速度根据制品情况选择100mm/min。
-40℃暴拉力(N)的测试方法及参照标准；所述暴拉力测试按大众汽车标准PV3644进行测试，测试环境箱温度-40℃，测试速度根据制品情况选择100mm/min。
所述电镀结合力测试表征，将制备的电镀PC/ABS合金切割成宽度为10mm的样品，用剥离仪器按GB/T 2792测试制备的电镀PC/ABS合金制品的剥离结合力，测试速度为100mm/min，得到力和距离的曲线，取平台区的平均值为平均电镀剥离结合力。
表1耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料组分含量及测试结果表
实施例9耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及其制备
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料配方为：PC 50重量份、ABS 45重量份、ABS-g-MAH相容剂5重量份、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂5重量份、含磷聚有机硅氧烷5重量份、抗氧化剂168 0.2重量份、润滑剂0.2重量份。
丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂，具体采用日本三菱丽阳株式会社提供的型号为S-2030的丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂。
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以150转/分钟的转速混合10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为180℃、210℃、230℃、240℃、240℃、250℃、255℃、255℃、250℃，螺杆转速为300转/分钟，混合料受热熔化，在双螺杆挤出机的螺杆推动下，进行物理和化学反应，经孔状口模流出，经切料机热切成3×3mm的圆柱状颗粒，通过风筒冷却后，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金。
所述含磷聚有机硅氧烷的制备过程为：
在反应容器中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷的质量比为1.2:1，搅拌升温至105℃，搅拌转速为300转/分钟，反应8小时；将反应液降温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量比为0.15:1，在氮气保护下反应10小时；停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到低聚含磷硅醇；在反应容器中加入低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷的重量比为1：1.5，混合后升温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液重量为低聚含磷硅醇的3％，在氮气保护下以300转/分钟的转速搅拌24小时，随后加入六甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧重量为低聚含磷硅醇的10％，继续以300转/分钟的转速搅拌12小时，停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到含磷聚有机硅氧烷。
实施例10耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及其制备
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料配方为：PC 50重量份、ABS 45重量份、ABS-g-MAH相容剂5重量份、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂5重量份、含磷聚有机硅氧烷5重量份、抗氧化剂168 0.2重量份、润滑剂0.2重量份。
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以150转/分钟的转速混合10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为180℃、210℃、230℃、240℃、240℃、250℃、255℃、255℃、250℃，螺杆转速为300转/分钟，混合料受热熔化，在双螺杆挤出机的螺杆推动下，进行物理和化学反应，经孔状口模流出，经切料机热切成3×3mm的圆柱状颗粒，通过风筒冷却后，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金。
所述含磷聚有机硅氧烷的制备过程为：
在反应容器中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷的质量比为1.2:1，搅拌升温至105℃，搅拌转速为300转/分钟，反应8小时；将反应液降温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量比为0.15:1，在氮气保护下反应10小时；停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到低聚含磷硅醇；在反应容器中加入低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷的重量比为1：1.5，混合后升温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液重量为低聚含磷硅醇的3％，在氮气保护下以300转/分钟的转速搅拌24小时，随后加入六甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧重量为低聚含磷硅醇的10％，继续以300转/分钟的转速搅拌12小时，停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到含磷聚有机硅氧烷。
所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂为聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物，所述聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和十二烷基苯磺酸，十二烷基苯磺酸用量占去离子水重量的0.75％，搅拌升温至80℃，搅拌转速为400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：5，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比3：3：1混合均匀而成的混合物，于80℃反应6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数5％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7，在氮气气氛下搅拌升温至85℃，搅拌转速为250转/分钟，得到核乳液；将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀30分钟后，甲基丙烯酸甲酯单体与有机硅单体的质量比为5：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.5％，加料完毕后反应4小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20％的氯化钾水溶液破乳，以2000转/分钟的转速离心15分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：800，于60℃、真空度-0.09MPa的条件下干燥24小时，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
实施例11耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及其制备
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料配方为：PC 50重量份、ABS 45重量份、ABS-g-MAH相容剂5重量份、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂5重量份、含磷聚有机硅氧烷5重量份、抗氧化剂168 0.2重量份、润滑剂0.2重量份。
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以150转/分钟的转速混合10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为180℃、210℃、230℃、240℃、240℃、250℃、255℃、255℃、250℃，螺杆转速为300转/分钟，混合料受热熔化，在双螺杆挤出机的螺杆推动下，进行物理和化学反应，经孔状口模流出，经切料机热切成3×3mm的圆柱状颗粒，通过风筒冷却后，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金。
所述含磷聚有机硅氧烷的制备过程为：
在反应容器中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷的质量比为1.2:1，搅拌升温至105℃，搅拌转速为300转/分钟，反应8小时；将反应液降温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量比为0.15:1，在氮气保护下反应10小时；停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到低聚含磷硅醇；在反应容器中加入低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷的重量比为1：1.5，混合后升温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液重量为低聚含磷硅醇的3％，在氮气保护下以300转/分钟的转速搅拌24小时，随后加入六甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧重量为低聚含磷硅醇的10％，继续以300转/分钟的转速搅拌12小时，停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到含磷聚有机硅氧烷。
所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂为聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，所述聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和十二烷基苯磺酸，十二烷基苯磺酸用量占去离子水重量的0.75％，搅拌升温至80℃，搅拌转速为400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：5，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比3：3：1混合均匀而成的混合物，于80℃反应6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数5％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7，在氮气气氛下搅拌升温至85℃，搅拌转速为250转/分钟，得到核乳液；将苯乙烯单体加入核乳液中溶胀30分钟后，苯乙烯单体与有机硅单体的质量比为3：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为苯乙烯单体重量的0.3％，加料完毕后反应4小时；再将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀40分钟后，丙烯酸酯单体与有机硅单体的质量比为3：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为丙烯酸酯单体重量的0.4％，加料完毕后继续反应4小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20％的氯化钾水溶液破乳，以2000转/分钟的转速离心15分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：800，于60℃、真空度-0.09MPa的条件下干燥24小时，得到聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
实施例12耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料及其制备
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料配方为：PC 50重量份、ABS 45重量份、ABS-g-MAH相容剂5重量份、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂5重量份、含磷聚有机硅氧烷5重量份、抗氧化剂168 0.2重量份、润滑剂0.2重量份。
耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以150转/分钟的转速混合10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入双螺杆挤出机料斗内，所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为180℃、210℃、230℃、240℃、240℃、250℃、255℃、255℃、250℃，螺杆转速为300转/分钟，混合料受热熔化，在双螺杆挤出机的螺杆推动下，进行物理和化学反应，经孔状口模流出，经切料机热切成3×3mm的圆柱状颗粒，通过风筒冷却后，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金。
所述含磷聚有机硅氧烷的制备过程为：
在反应容器中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷的质量比为1.2:1，搅拌升温至105℃，搅拌转速为300转/分钟，反应8小时；将反应液降温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量比为0.15:1，在氮气保护下反应10小时；停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到低聚含磷硅醇；在反应容器中加入低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷的重量比为1：1.5，混合后升温至80℃，加入质量分数为5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液重量为低聚含磷硅醇的3％，在氮气保护下以300转/分钟的转速搅拌24小时，随后加入六甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧重量为低聚含磷硅醇的10％，继续以300转/分钟的转速搅拌12小时，停止通氮气，对反应体系在80℃、真空度为-0.09MPa的条件下保持6小时，得到含磷聚有机硅氧烷。
所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂为聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物和聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的混合物，其中聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物和聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的质量比为3:2。
所述聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和十二烷基苯磺酸，十二烷基苯磺酸用量占去离子水重量的0.75％，搅拌升温至80℃，搅拌转速为400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：5，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比3：3：1混合均匀而成的混合物，于80℃反应6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数5％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7，在氮气气氛下搅拌升温至85℃，搅拌转速为250转/分钟，得到核乳液；将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀30分钟后，甲基丙烯酸甲酯单体与有机硅单体的质量比为5：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.5％，加料完毕后反应4小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20％的氯化钾水溶液破乳，以2000转/分钟的转速离心15分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：800，于60℃、真空度-0.09MPa的条件下干燥24小时，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
所述聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和十二烷基苯磺酸，十二烷基苯磺酸用量占去离子水重量的0.75％，搅拌升温至80℃，搅拌转速为400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：5，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比3：3：1混合均匀而成的混合物，于80℃反应6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数5％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7，在氮气气氛下搅拌升温至85℃，搅拌转速为250转/分钟，得到核乳液；将苯乙烯单体加入核乳液中溶胀30分钟后，苯乙烯单体与有机硅单体的质量比为3：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为苯乙烯单体重量的0.3％，加料完毕后反应4小时；再将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀40分钟后，丙烯酸酯单体与有机硅单体的质量比为3：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为丙烯酸酯单体重量的0.4％，加料完毕后继续反应4小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20％的氯化钾水溶液破乳，以2000转/分钟的转速离心15分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：800，于60℃、真空度-0.09MPa的条件下干燥24小时，得到聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
测试例1
将实施例9-12的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料于90℃干燥6小时后，用注塑机注塑成样条。注塑机内分为五个温度区，一区温度180℃，二区温度260℃，三区温度260℃，四区温度260℃，五区温度270℃，注塑压力60MPa，螺杆转速100转/分钟。悬臂梁冲击试验机购自上海米远电气有限公司，型号为XJJ-50。悬臂梁冲击强度参考GB/T 1843-2008标准进行测试。具体测试结果见表1。
表1：悬臂口缺口冲击强度测试结果表
测试例2
对实施例9-12的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料热性能进行测试：合金材料于80℃干燥3小时，氮气气氛下进行，气体流量为20mL/min，升温速率为10℃/分钟，升温至700℃。热重分析仪具体采用德国Netzsch公司提供的型号为TG209F1的热重分析仪。热变形温度采用意大利CEAST公司提供的型号为HDT 3VICAT的热变形温度试验仪进行热变形温度测定，升温速率为2℃/分钟。具体测试结果见表2。
表2：热性能测试结果表
从上述数据可以看出，实施例9采用含磷聚有机硅氧烷，该含磷聚有机硅氧烷具有耐高温作用和高增容作用；实施例10-12采用自制的丙烯酸酯有机硅核壳结构作为增韧剂，有机聚硅氧烷为核，丙烯酸酯为壳，显著改善PC/ABS合金材料的抗冲击性能，这可能是因为丙烯酸酯有机硅核壳结构在合金中充当了界面活性剂的作用，使组分分散均匀，减小了PC和ABS两相之间的界面张力，增强了两相界面之间的结合力，从而材料的韧性得以提高。实施例11在核壳结构中引入共聚物，进一步提高聚合物在合金材料中的增容增韧作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，包括PC、ABS、ABS-g-MAH相容剂、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂、聚有机硅氧烷、抗氧化剂168、润滑剂。
2.如权利要求1所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：PC 45-50重量份、ABS 45-50重量份、ABS-g-MAH相容剂4-8重量份、丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂2-5重量份、聚有机硅氧烷3-5重量份、抗氧化剂168 0.1-0.3重量份、润滑剂0.1-0.3重量份。
3.如权利要求2所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述ABS-g-MAH相容剂为马来酸酐接枝到ABS苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物上的马来酸酐接枝型相容剂，预选接枝率为0.8％-1.0％；所述润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺中一种或几种混合物。
4.如权利要求2所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述聚有机硅氧烷选自聚甲基倍半硅氧烷、聚苯基甲基倍半硅氧烷、聚苯基二甲基倍半硅氧烷中一种或几种共混物。
5.如权利要求2所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述聚有机硅氧烷为含磷聚有机硅氧烷，所述含磷聚有机硅氧烷的制备过程为：在反应容器中加入9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷，9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和乙烯基二甲氧基硅烷的质量比为(1.15-1.5):1，搅拌升温至100-106℃，搅拌转速为300-500转/分钟，反应8-10小时；将反应液降温至80-85℃，加入质量分数为4-5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的质量比为(0.1-0.2):1，在氮气保护下反应8-10小时；停止通氮气，对反应体系在80-85℃、真空度为-0.095～-0.09MPa的条件下保持5-6小时，得到低聚含磷硅醇；在反应容器中加入低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷，低聚含磷硅醇和ɑ，ω-二羟基二甲基硅烷的重量比为1：(1.2-1.5)，混合后升温至80-90℃，加入质量分数为4-5％的四甲基氢氧化铵水溶液，四甲基氢氧化铵水溶液重量为低聚含磷硅醇的3-5％，在氮气保护下以300-500转/分钟的转速搅拌12-24小时，随后加入六甲基二硅氧烷，六甲基二硅氧重量为低聚含磷硅醇的10-20％，继续以300-500转/分钟的转速搅拌12-24小时，停止通氮气，对反应体系在80-90℃、真空度为-0.095～-0.09MPa的条件下保持6-8小时，得到含磷聚有机硅氧烷。
6.如权利要求2所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂，壳结构由丙烯酸酯类有机硅单体接枝形成，核结构为交联的丁二烯-苯乙烯共聚物。
7.如权利要求2所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述丙烯酸酯有机硅核壳结构类增韧剂为聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物和/或聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
8.如权利要求7所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和乳化剂，乳化剂用量占去离子水重量的0.75-1％，搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：(3-5)，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比(1-3)：(1-3)：(0.5-1)混合均匀而成的混合物，于80-85℃反应5-6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数3-7％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7-8，在氮气气氛下搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟，得到核乳液；将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀30-40分钟后，甲基丙烯酸甲酯单体与有机硅单体的质量比为(4-5)：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.5-0.6％，加料完毕后反应4-5小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20-25％的氯化钾水溶液破乳，以2000-3000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：(500-800)，于60-70℃、真空度-0.09～-0.08MPa的条件下干燥12-24小时，得到聚硅氧烷-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
9.如权利要求7所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备过程为：
(1)制备聚有机硅氧烷溶液：向反应容器中依次加入去离子水和乳化剂，乳化剂用量占去离子水重量的0.75-1％，搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟；随后将有机硅单体加入到反应容器中，有机硅单体与去离子水的重量比为1：(3-5)，所述有机硅单体为八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷以质量比(1-3)：(1-3)：(0.5-1)混合均匀而成的混合物，于80-85℃反应5-6小时，将反应液冷却至室温，得到聚有机硅氧烷乳液；
(2)用质量分数3-7％的NaOH水溶液调节聚有机硅氧烷乳液的pH值至7-8，在氮气气氛下搅拌升温至80-85℃，搅拌转速为250-400转/分钟，得到核乳液；将苯乙烯单体加入核乳液中溶胀30-40分钟后，苯乙烯单体与有机硅单体的质量比为(2-3)：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为苯乙烯单体重量的0.3-0.5％，加料完毕后反应4-5小时；再将甲基丙烯酸甲酯单体加入核乳液中溶胀30-40分钟后，甲基丙烯酸甲酯单体与有机硅单体的质量比为(2-4)：1，加入引发剂K2S2O8，K2S2O8用量为甲基丙烯酸甲酯单体重量的0.3-0.5％，加料完毕后继续反应4-5小时，将反应液冷却至室温，得到聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液；
(3)将聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物乳液用质量分数为20-25％的氯化钾水溶液破乳，以2000-3000转/分钟的转速离心15-20分钟，弃上清液，将沉淀用去离子水洗涤后，沉淀与去离子水的质量比为1：(500-800)，于60-70℃、真空度-0.09～-0.08MPa的条件下干燥12-24小时，得到聚硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
10.如权利要求1-9中任一项所述的耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1按配比称取合金材料的各组分；
S2将各组分以100-150转/分钟的转速混合5-10分钟，得到混合料；
S3将混合料投入挤出机料斗内，然后通过挤出机熔融反应挤出，切粒冷却，得到耐低温暴拉的电镀PC/ABS合金；
所述双螺杆挤出机内温度共分9区段，设定温度分别为170-180℃、200-210℃、220-230℃、230-240℃、230-240℃、240-250℃、245-255℃、245-255℃、240-250℃，螺杆转速为200-500转/分钟。
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