CN107365486A - 一种abs改性pc复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ABS改性PC复合材料的制备方法，方法包括：将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯进行预混，然后再与填充剂、增塑剂、阻燃剂以及润滑剂混合，得到混料；将混料在双螺杆中挤出，得到复合材料。本制备方法制备的复合材料解决了PC材料抗化学性能差的问题，提高了材料的应用领域以及使用寿命，同时，本材料还具有较高的强度，具有较好的阻燃效果；制备方法简单，工艺步骤少，有利于进行批量化生产，且生产成本低。

Description

一种ABS改性PC复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种ABS改性PC复合材料的制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族‐芳香族等多种类型。具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广，高度透明性及自由染色性，成形收缩率低、尺寸稳定性良好，耐疲劳性佳，耐候性佳，电气特性优，无味无臭对人体无害符合卫生安全等优点。
但是，单一的聚碳酸酯材料抗化学性性能特别差，这样造成聚碳酸酯材料应用领域以及场合大大受到限制，而且，使用寿命也大大缩短。现有的塑料改性方法中，还没有能够较好的工艺，改性出抗化学性能好的PC复合材料。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种ABS改性PC复合材料的制备方法，本制备方法制备的复合材料解决了PC材料抗化学性能差的问题，提高了材料的应用领域以及使用寿命。
一种ABS改性PC复合材料的制备方法，方法包括：
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为40‐70℃的烘干机中，烘干时间为40‐50min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为75‐90℃，搅拌速度为200‐350r/min，搅拌时间为 20‐40min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至40‐50℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为10‐20min；
然后在混料a中加入填充剂、增塑剂、阻燃剂以及润滑剂，在 40‐60℃温度下，搅拌速度为120‐240r/min，搅拌15‐25min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为 200‐300r/min，喂料转速为20‐30r/min，控制机头温度为245‐252℃，加热一区温度为220‐230℃，加热二区温度为225‐235℃，加热三区温度为230‐238℃，加热四区温度为233‐240℃，加热五区温度为 235‐242℃，加热六区温度为235‐245℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料。
优选地，方法包括：
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为48‐64℃的烘干机中，烘干时间为43‐47min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为82‐86℃，搅拌速度为230‐320r/min，搅拌时间为 24‐34min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至42‐46℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为14‐18min；
然后在混料a中加入填充剂、增塑剂、阻燃剂以及润滑剂，在 52‐56℃温度下，搅拌速度为160‐220r/min，搅拌18‐23min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为 210‐270r/min，喂料转速为23‐28r/min，控制机头温度为247‐250℃，加热一区温度为224‐227℃，加热二区温度为228‐232℃，加热三区温度为233‐237℃，加热四区温度为235‐238℃，加热五区温度为 237‐241℃，加热六区温度为237‐242℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料。
优选地，还包括准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、填充剂、增塑剂、阻燃剂、润滑剂。
优选地，还包括从机头挤出的复合材料经过40‐70℃水，进行水冷。
优选地，还包括造粒，得到复合材料粒料，然后进行干燥，包装。
优选地，所述所述填充剂为碳纤维、α‐纤维素以及金刚砂中的至少一种。
优选地，所述增塑剂为聚癸二酸丙二醇酯、环氧脂肪酸丁酯、癸二酸二异辛酯以及氯化石蜡中的一种。
优选地，所述阻燃剂为氯化石蜡、氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐、十溴二苯醚以及十溴二苯乙烷中的至少一种。
优选地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯以及油酰胺中的一种。
本发明的有益效果在于：本制备方法制备的复合材料解决了PC 材料抗化学性能差的问题，提高了材料的应用领域以及使用寿命，同时，本材料还具有较高的强度，具有较好的阻燃效果；制备方法简单，工艺步骤少，有利于进行批量化生产，且生产成本低。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例，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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
实施例1
ABS改性PC的复合材料，材料由如下按质量组分组成：
ABS改性PC复合材料的制备方法：
准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、碳纤维、聚癸二酸丙二醇酯、氯化石蜡、硬脂酸；
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为70℃的烘干机中，烘干时间为40min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为90℃，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为40min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至40℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为20min；
然后在混料a中加入碳纤维、聚癸二酸丙二醇酯、氯化石蜡以及硬脂酸，在40℃温度下，搅拌速度为240r/min，搅拌25min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为 300r/min，喂料转速为20r/min，控制机头温度为245℃，加热一区温度为230℃，加热二区温度为235℃，加热三区温度为238℃，加热四区温度为233℃，加热五区温度为242℃，加热六区温度为245℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料；
从机头挤出的复合材料经过70℃水，进行水冷；
再经造粒，得到复合材料粒料；
干燥，包装。
实施例2
ABS改性PC的复合材料，材料由如下按质量组分组成：
ABS改性PC复合材料的制备方法：
准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、α‐纤维素、环氧脂肪酸丁酯、氯化脂环烃、硬脂酸丁酯；
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为40℃的烘干机中，烘干时间为50min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为75℃，搅拌速度为350r/min，搅拌时间为20min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至50℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为10min；
然后在混料a中加入α‐纤维素、环氧脂肪酸丁酯、氯化脂环烃以及硬脂酸丁酯，在60℃温度下，搅拌速度为120r/min，搅拌15min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为200r/min，喂料转速为30r/min，控制机头温度为252℃，加热一区温度为220℃，加热二区温度为225℃，加热三区温度为230℃，加热四区温度为240℃，加热五区温度为235℃，加热六区温度为235℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料；
从机头挤出的复合材料经过40℃水，进行水冷；
再经造粒，得到复合材料粒料；
干燥，包装。
实施例3
ABS改性PC的复合材料，材料由如下按质量组分组成：
ABS改性PC复合材料的制备方法：
准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、金刚砂、癸二酸二异辛酯、四氯邻苯二甲酸酐、十溴二苯醚、油酰胺；
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为48℃的烘干机中，烘干时间为47min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为82℃，搅拌速度为320r/min，搅拌时间为24min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至46℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为14min；
然后在混料a中加入金刚砂、癸二酸二异辛酯、四氯邻苯二甲酸酐、十溴二苯醚以及油酰胺，在56℃温度下，搅拌速度为220r/min，搅拌18min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为 270r/min，喂料转速为28r/min，控制机头温度为247℃，加热一区温度为227℃，加热二区温度为228℃，加热三区温度为237℃，加热四区温度为238℃，加热五区温度为237℃，加热六区温度为242℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料；
从机头挤出的复合材料经过45℃水，进行水冷；
再经造粒，得到复合材料粒料；
干燥，包装。
实施例4
ABS改性PC的复合材料，材料由如下按质量组分组成：
ABS改性PC复合材料的制备方法：
准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、α‐纤维素、氯化石蜡、十溴二苯乙烷、硬脂酸丁酯；
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为64℃的烘干机中，烘干时间为43min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为86℃，搅拌速度为320r/min，搅拌时间为34min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至42℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为18min；
然后在混料a中加入α‐纤维素、氯化石蜡、十溴二苯乙烷以及硬脂酸丁酯，在52℃温度下，搅拌速度为160r/min，搅拌23min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为 210r/min，喂料转速为23r/min，控制机头温度为250℃，加热一区温度为224℃，加热二区温度为232℃，加热三区温度为233℃，加热四区温度为235℃，加热五区温度为241℃，加热六区温度为237℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料；
从机头挤出的复合材料经过52℃水，进行水冷；
再经造粒，得到复合材料粒料；
干燥，包装。
实施例5
ABS改性PC的复合材料，材料由如下按质量组分组成：
ABS改性PC复合材料的制备方法：
准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、碳纤维、癸二酸二异辛酯、氯化脂环烃、硬脂酸丁酯；
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为56℃的烘干机中，烘干时间为44min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为84℃，搅拌速度为270r/min，搅拌时间为28min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至44℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为17min；
然后在混料a中加入碳纤维、癸二酸二异辛酯、氯化脂环烃以及硬脂酸丁酯，在54℃温度下，搅拌速度为190r/min，搅拌21min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为 245r/min，喂料转速为26r/min，控制机头温度为248℃，加热一区温度为226℃，加热二区温度为230℃，加热三区温度为235℃，加热四区温度为236℃，加热五区温度为239℃，加热六区温度为239℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料；
从机头挤出的复合材料经过48℃水，进行水冷；
再经造粒，得到复合材料粒料；
干燥，包装。
将实施例1‐5制备方法制备的复合材料粒料制成测试哑铃条，工艺为：将粒料置于注塑机，控制喷嘴温度250‐260℃，筒头温度 250‐255℃，筒前温度245‐250℃，筒中温度245‐250℃，筒后温度 240‐250℃，注塑压力70‐120MPa。制得塑料制品，对制品测试其物理性能。
将制品置于质量分数为15％的盐酸中，时间分别为0天、2天、 4天、6天以及8天后，根据ASTM D638测试其拉伸强度，根据ASTM D790测试弯曲强度，根据UL94测试阻燃性。
根据性能测试表中的数据可以看出，实施例1‐5制备方法制备的复合材料阻燃等级都为V0，其拉伸强度以及弯曲强度都较高，但是随着在质量分数为15％的盐酸中浸泡的时间越长，其拉伸强度以及弯曲强度降低越厉害，但是，下降的幅度较小，完全可以满足实际需求。本复合材料解决了PC材料抗化学性能差的问题，提高了材料的应用领域以及使用寿命，同时，本材料还具有较高的强度，具有较好的阻燃效果。本制备方法简单，工艺步骤少，有利于进行批量化生产，且生产成本低。
以上是对本发明所提供的具体实施例。
说明书对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种ABS改性PC复合材料的制备方法，其特征在于，方法包括：
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为40‐70℃的烘干机中，烘干时间为40‐50min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为75‐90℃，搅拌速度为200‐350r/min，搅拌时间为20‐40min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至40‐50℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为10‐20min；
然后在混料a中加入填充剂、增塑剂、阻燃剂以及润滑剂，在40‐60℃温度下，搅拌速度为120‐240r/min，搅拌15‐25min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为200‐300r/min，喂料转速为20‐30r/min，控制机头温度为245‐252℃，加热一区温度为220‐230℃，加热二区温度为225‐235℃，加热三区温度为230‐238℃，加热四区温度为233‐240℃，加热五区温度为235‐242℃，加热六区温度为235‐245℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方法包括：
将PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯分别置于温度为48‐64℃的烘干机中，烘干时间为43‐47min，进行干燥；
将干燥后的PC、ABS以及聚对苯二甲酸丁二醇酯置于高速混合机中，设置温度为82‐86℃，搅拌速度为230‐320r/min，搅拌时间为24‐34min，得到混料a；
待搅拌时间后，将混合物进行自然冷却，冷却至42‐46℃时，进行超声搅拌，搅拌时间为14‐18min；
然后在混料a中加入填充剂、增塑剂、阻燃剂以及润滑剂，在52‐56℃温度下，搅拌速度为160‐220r/min，搅拌18‐23min，得到混料b；
将混料b加入至双螺杆挤出机中，控制螺杆主机转速为210‐270r/min，喂料转速为23‐28r/min，控制机头温度为247‐250℃，加热一区温度为224‐227℃，加热二区温度为228‐232℃，加热三区温度为233‐237℃，加热四区温度为235‐238℃，加热五区温度为237‐241℃，加热六区温度为237‐242℃，混料b熔融从机头挤出，得到复合材料。
3.如权利要求1‐2任一所述的制备方法，其特征在于：还包括准确称取配方量的PC、ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯、填充剂、增塑剂、阻燃剂、润滑剂。
4.如权利要求1‐2任一所述的复合材料的制备方法，其特征在于：还包括从机头挤出的复合材料经过40‐70℃水，进行水冷。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：还包括造粒，得到复合材料粒料，然后进行干燥，包装。
6.如权利要求1‐2任一所述的制备方法，其特征在于：所述所述填充剂为碳纤维、α‐纤维素以及金刚砂中的至少一种。
7.如权利要求1‐2任一所述的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为聚癸二酸丙二醇酯、环氧脂肪酸丁酯、癸二酸二异辛酯以及氯化石蜡中的一种。
8.如权利要求1‐2任一所述的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为氯化石蜡、氯化脂环烃、四氯邻苯二甲酸酐、十溴二苯醚以及十溴二苯乙烷中的至少一种。
9.如权利要求1‐2任一所述的制备方法，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯以及油酰胺中的一种。
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