CN107603170A - 一种高性能pbt/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能pbt/abs合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能PBT/ABS合金材料，其原料按质量百分比包括：PBT树脂20％～40％；第一ABS树脂30％～45％；第二ABS树脂10％～15％；增塑剂5％～10％；相容剂5％～10%％；加工助剂0.1％～3％。本发明还公开了一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法。本发明的高性能PBT/ABS合金材料及其制备方法，选用高胶粉B338可以作为相容剂和增塑剂使用，提高了合金材料的相容性。选用相容剂的复配使用，特别是PE‑g‑MAH、PP‑g‑MAH复配使用时，由于PE‑g‑MAH、PP‑g‑MAH都为极性材料，对PBT/ABS合金材料的电镀能起到好的作用。

Description

一种高性能PBT/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金材料等领域，具体为一种高性能PBT/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
PBT具有结晶速率快、吸水率低、电气性能优异且随温度湿度变化小、耐候性好、耐化学药品性优异、力学性能优良、摩擦性能优异、成型加工性良好、成型周期短等优点，因而广泛应用于汽车制造、电子电器、仪表仪器、照明用具、家电、纺织、机械和通讯等领域。但是，PBT也有一些缺点，如对缺口敏感，缺口冲击强度低，高载荷下热变形温度低，高温下，刚性差、结晶收缩率大、尺寸稳定性差。
ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、高性能性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、高性能、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
PBT/ABS充分利用了PBT的结晶性和ABS的非结晶性特征，使得该合金有优良的加工成型性尺寸稳定性低光泽性耐药品性以及可涂装性。而且在性能/价格比上占有优势，因而广泛应用于汽车，家电等行业。但是PBT和ABS是2种完全不相容的材料，普通的PBT/ABS合金的材料电镀合格率低，冲击强度不高，低温冲击就更低，造成产品易开裂。
发明内容
本发明的目的是：提供一种高性能PBT/ABS合金材料，以解决现有技术中PBT/ABS合金材料的不足。
实现上述目的的技术方案是：一种高性能PBT/ABS合金材料，其原料按质量百分比包括：PBT树脂20％～40％；第一ABS树脂30％～45％；第二ABS树脂10％～15％；增塑剂5％～10％；相容剂5％～10％％；加工助剂0.1％～3％。
在本发明一较佳的实施例中，所述第一ABS树脂为连续本体法合成的ABS树脂，其在220℃、载荷10Kg时的熔融指数为10g/10min～30g/10min，缺口冲击强度范围为15kJ/m2-40kJ/m2。
在本发明一较佳的实施例中，所述第二ABS树脂包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶、丁腈橡胶、型号为B338的ABS高胶粉、型号为HR-181的ABS高胶粉、聚酯弹性体中的至少一种。
在本发明一较佳的实施例中，所述增塑剂包括苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯一甲基丙烯酸酯、乙烯一乙基丙烯酸酯、乙烯一丁基丙烯酸脂共聚物及其硅烷改性衍生产品或者ABS基抗冲改性剂中的至少一种。
在本发明一较佳的实施例中，所述相容剂包括ABS-g-GMA、丙烯酸类接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、EA共聚GMA/MMA、ST共聚GMA、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的至少一种。
在本发明一较佳的实施例中，所述加工助剂中含有对N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯共聚物、乙烯一甲基丙烯酸酯。
本发明的另一个目的在于：提供一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法。
实现上述目的的技术方案是：一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1)按质量百分比获取所述的高性能PBT/ABS合金材料的原料；步骤S2)将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物，步骤S3)对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到所述高性能PBT/ABS合金材料。
在本发明一较佳的实施例中，所述步骤S3)中，所述双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：230℃±10℃、250℃±10℃、250℃±10℃、250℃±10℃、240℃±10℃、240℃±10℃、240℃±10℃、230℃±10℃、230℃±10℃，模头：240℃±10℃。
本发明的优点是：本发明的高性能PBT/ABS合金材料及其制备方法，选用高胶粉B338可以作为相容剂和增塑剂使用，高胶粉B338为高丁二烯含量的ABS材料，与PBT部分相容，提高了合金材料的相容性。同时高胶粉B338本身的粒径较小，对PBT/ABS合金材料的抗低温性能也有所帮助。选用相容剂的复配使用，添加量(2％+3％)能起到很好的相容作用，特别是PE-g-MAH、PP-g-MAH复配使用时，由于PE-g-MAH、PP-g-MAH都为极性材料，对PBT/ABS合金材料的电镀能起到好的作用。配方简单，成本大幅降低，有竞争优势。本发明所制得的PBT/ABS合金材料具有易电镀，高耐热、高流动、高冲击等性能，加工容易，操作简单，适于工业化生产，能够广泛运用于通讯行业、汽车行业、建筑材料、装饰材料、电缆及电器行业。
具体实施方式
一种高性能PBT/ABS合金材料，其原料按质量百分比包括：PBT树脂20％～40％；第一ABS树脂30％～45％；第二ABS树脂10％～15％；增塑剂5％～10％；相容剂5％～10％％；加工助剂0.1％～3％。所述第一ABS树脂为连续本体法合成的ABS树脂，其在220℃、载荷10Kg时的熔融指数为10g/10min～30g/10min，缺口冲击强度范围为15kJ/m2-40kJ/m2。所述第二ABS树脂包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶、丁腈橡胶、型号为B338的ABS高胶粉、型号为HR-181的ABS高胶粉、聚酯弹性体中的至少一种。所述增塑剂包括苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯一甲基丙烯酸酯、乙烯一乙基丙烯酸酯、乙烯一丁基丙烯酸脂共聚物及其硅烷改性衍生产品或者ABS基抗冲改性剂中的至少一种。所述相容剂包括ABS-g-GMA、丙烯酸类接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、EA共聚GMA/MMA、ST共聚GMA、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的至少一种。所述加工助剂中含有对N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯共聚物、乙烯一甲基丙烯酸酯。
下面结合具体实施例和对比例对本发明作进一步的解释。其中，实施例和对比例的原料以及质量占比如下表1所示。
实施例1：一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法。包括以下步骤。按表1所示，获取所述的高性能PBT/ABS合金材料的原料：PBT树脂20g、第一ABS树脂(ABS 417)41g、第二ABS树脂(ABS B338)10g、第二ABS树脂(ABS HR181)5g、增塑剂(PTW改性树脂，选择甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)5g、相容剂(PP-g-MAH)3g、相容剂(PE-g-MAH)3g、加工助剂3g。将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物。对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到所述高性能PBT/ABS合金材料。所述步骤S3)中，所述双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：230℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、230℃、230℃，模头：240℃。
实施例2：一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法。包括以下步骤。按表1所示，获取所述的高性能PBT/ABS合金材料的原料：PBT树脂30g、第一ABS树脂(ABS 417)29g、第二ABS树脂(ABS B338)10g、第二ABS树脂(ABS HR181)5g、增塑剂(PTW改性树脂，选择甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)5g、相容剂(PP-g-MAH)5g、相容剂(PE-g-MAH)3g、加工助剂3g。将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物。对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到所述高性能PBT/ABS合金材料。所述步骤S3)中，所述双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：230℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、230℃、230℃，模头：240℃。
实施例3：一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法。包括以下步骤。按表1所示，获取所述的高性能PBT/ABS合金材料的原料：PBT树脂40g、第一ABS树脂(ABS 417)26g、第二ABS树脂(ABS B338)10g、第二ABS树脂(ABS HR181)5g、增塑剂(PTW改性树脂，选择甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)5g、相容剂(PP-g-MAH)8g、相容剂(PE-g-MAH)3g、加工助剂3g。将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物。对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到所述高性能PBT/ABS合金材料。所述步骤S3)中，所述双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：230℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、230℃、230℃，模头：240℃。
实施例4：一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法。包括以下步骤。按表1所示，获取所述的高性能PBT/ABS合金材料的原料：PBT树脂40g、第一ABS树脂(ABS 417)37g、第二ABS树脂(ABS B338)10g、第二ABS树脂(ABS HR181)5g、增塑剂(PTW改性树脂，选择甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)5g、加工助剂3g。将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物。对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到所述高性能PBT/ABS合金材料。所述步骤S3)中，所述双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：230℃、250℃、250℃、250℃、240℃、240℃、240℃、230℃、230℃，模头：240℃。
对比例1的实施方法如下所示：按表1所示，获取制备对比例1的PBT/ABS合金材料的原料。将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物。对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到对比例1的PBT/ABS合金材料。
下面对上述实施例1-4以及对比例1所制得的PBT/ABS合金材料性能测试和对比，测试后所获得的性能参数如表2所示，其中测试参数标准如下，产品性能测试：
表2：实施例1-4以及对比例1的PBT/ABS合金材料的性能测试参数。
性能指标 测试标准 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
缺口冲击强度(23℃) ISO179 31 33 36 18 16
缺口冲击强度(-30℃) ISO179 19 21 25 12 3
维卡软化点温度(1.82) ISO 75 88.6 89.2 87.3 86.2 85.7
熔融指数(250℃/5kg) ISO 1133 29 37 32 35 30
电镀合格率 95％ 97％ 99％ 91％ 87％
由表2可知，
其中，从对比例1和实施例4可以看出：高胶粉B338的加入，能很大程度上提高PBT/ABS合金材料的低温冲击。
其中，从实施例3、实施例4可以看出：相容剂(PE-g-MAH和PP-g-MAH)的加入能大幅度提高材料的常温冲击，低温冲击，且热变形变化不大；可以同时提高材料的电镀合格率。
其中，增塑剂(PBT树脂)含量为：20％、30％、40％时，所制得的PBT/ABS合金材料都有很好的性能，能满足不同产品性能的要求。以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的。

Claims (8)

1.一种高性能PBT/ABS合金材料，其特征在于，其原料按质量百分比包括：
PBT树脂 20％～40％；
第一ABS树脂 30％～45％；
第二ABS树脂 10％～15％；
增塑剂 5％～10％；
相容剂 5％～10%％；
加工助剂 0.1％～3％。
2.根据权利要求1所述的高性能PBT/ABS合金材料，其特征在于，所述第一ABS树脂为连续本体法合成的ABS树脂，其在220℃、载荷10Kg时的熔融指数为10g/10min～30g/10min，缺口冲击强度范围为15kJ/m2-40 kJ/ m2。
3.根据权利要求1所述的高性能PBT/ABS合金材料，其特征在于，所述第二ABS树脂包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶、丁腈橡胶、型号为B338的ABS高胶粉、型号为HR-181的ABS高胶粉、聚酯弹性体中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高性能PBT/ABS合金材料，其特征在于，所述增塑剂包括苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、乙烯一甲基丙烯酸酯、乙烯一乙基丙烯酸酯、乙烯一丁基丙烯酸脂共聚物及其硅烷改性衍生产品或者ABS基抗冲改性剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高性能PBT/ABS合金材料，其特征在于，所述相容剂包括ABS-g-GMA、丙烯酸类接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、EA共聚GMA/MMA、ST共聚GMA、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高性能PBT/ABS合金材料，其特征在于，所述加工助剂中含有对N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯共聚物、乙烯一甲基丙烯酸酯。
7.一种高性能PBT/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1）按质量百分比获取权利要求1-6中任一项所述的高性能PBT/ABS合金材料的原料；
步骤S2）将原料混合后均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融并挤出得到挤出物，步骤S3）对所述挤出物进行水冷、切粒和干燥处理，得到所述高性能PBT/ABS合金材料。
8.根据权利要求7所述的高性能PBT/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3）中，所述双螺杆挤出机由进料段到机头的温度分别为：230℃±10℃、250℃±10℃、250℃±10℃、250℃±10℃、240℃±10℃、240℃±10℃、240℃±10℃、230℃±10℃、230℃±10℃，模头：240℃±10℃。
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