CN107793726B - 电脑外壳用pc-abs材料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电脑外壳用PC‑ABS材料及其生产工艺，其生产工艺包括以下步骤：(1)将PC、ABS分别干燥；(2)取干燥后的PC、干燥后的ABS、抗滴落剂、聚磷酸铵、MBS抗冲击改性剂、马来酸酐接枝ABS、季戊四醇硬脂酸酯、硅氧烷阻燃剂、聚乙烯蜡、抗氧剂在混合机中搅拌混合均匀，得到混合料；(3)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，通过挤出机熔融挤出，切粒冷却，得到电脑外壳用PC‑ABS材料。本发明电脑外壳用PC‑ABS材料的生产工艺，工艺简单，能够很好的控制产品成本，本发明材料具有优异的机械性能、高阻燃性能、耐开裂性能以及良好的成型加工性能，可以用于电子电器等制件，尤其可以运用于电脑外壳。

Description

电脑外壳用PC-ABS材料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及塑料加工技术领域，尤其涉及一种电脑外壳用PC-ABS材料及其生产工艺。
背景技术
聚碳酸酯(简称PC)，具有优良的机械性能和光学性能，广泛应用于建材、汽车制造、电子电器、光学、医疗器械、航空航天及包装领域；其突出的优点具有透明度高、强度高、耐冲击性优异、蠕变性小，良好的耐热性、尺寸精度高等。但由于PC分子链刚性大，树脂熔体粘度大；另抗疲劳强度差，容易产生应力开裂。
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，具有着色力强，表面光泽度好，吸水率低等特点；力学性能优良，冲击强度较好，可在低温下使用；尺寸稳定性好，耐热性能一般，电绝缘性较好，加工性能优良。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。
将PC与ABS按一定比例共混制成PC-ABS合金，在全球工业中的用途非常广泛，是塑料中用量较大、增长较快的品种之一。现有应用PC-ABS合金的主要部件有：笔记本外壳、家电外壳、汽车仪表板、门把手、车灯等等。 PC-ABS合金融合了PC和ABS两种树脂的优越性能，用途很广泛，它增加 ABS耐热尺寸安定性、改善PC低温、后壁耐冲性、降低成本；抗冲击工程塑料。但是，由于两种材料的相容性不够好，在熔融共混后，材料界面分层导致塑料组合物性能下降，需要加入相容剂以提高材料性能。目前，应用在 PC-ABS合金中的相容剂很多，主要为SEBS、EPDM、马来酸酐类接枝物等。
PC-ABS合金材料，由于PC材料的特殊性，使得PC-ABS合金材料的冲击强度随着制件厚度的变厚，将会产生巨大的下降。电子电器易受到物体接触与碰撞而导致局部开裂，电脑外壳用PC-ABS合金材料要保持很好的刚性、优异的阻燃性能以及超高的流动性，现有的PC-ABS合金材料还不具备上述整体性能。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种电脑外壳用PC-ABS 材料及其生产工艺。
技术方案如下：
一种电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括下述步骤：
(1)将PC在温度为100-120℃下干燥3-5小时，将ABS在温度为80-90 ℃下干燥2-4小时；
(2)取580-620重量份干燥后的PC、190-210重量份干燥后的ABS、 2-5重量份抗滴落剂、35-45重量份聚磷酸铵、15-25重量份MBS抗冲击改性剂、25-35重量份马来酸酐接枝ABS、1-2重量份季戊四醇硬脂酸酯、12-18 重量份硅氧烷阻燃剂、2-4重量份聚乙烯蜡、0.8-1.3重量份抗氧剂在混合机中搅拌混合均匀，得到混合料；
(3)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，通过挤出机熔融挤出，切粒冷却，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
作为一种改进的技术方案，一种电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括下述步骤：
(1)将PC在温度为100-120℃下干燥3-5小时，将ABS在温度为80-90 ℃下干燥2-4小时；
(2)将N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷与聚磷酸铵以质量比为1： (18-22)搅拌混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取580-620重量份干燥后的PC、190-210重量份干燥后的ABS、 2-5重量份抗滴落剂、35-45重量份表面改性的聚磷酸铵、15-25重量份MBS 抗冲击改性剂、25-35重量份马来酸酐接枝ABS、1-2重量份季戊四醇硬脂酸酯、12-18重量份硅氧烷阻燃剂、2-4重量份聚乙烯蜡、0.8-1.3重量份抗氧剂在混合机中搅拌混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，通过挤出机熔融挤出，切粒冷却，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
作为另一种改进的技术方案，一种电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括下述步骤：
(1)将PC在温度为100-120℃下干燥3-5小时，将ABS在温度为80-90 ℃下干燥2-4小时；
(2)将溴化环氧树脂与丙酮按质量比为1：(4-8)加入充满氮气的三口烧瓶中，搅拌混合均匀，再加入溴化环氧树脂质量2-4倍的N-氨乙基-3- 氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应50-70分钟，减压蒸馏去除丙酮，得到反应产物；将反应产物与聚磷酸铵以质量比为1：(18-22)搅拌混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取580-620重量份干燥后的PC、190-210重量份干燥后的ABS、 2-5重量份抗滴落剂、35-45重量份表面改性的聚磷酸铵、15-25重量份MBS 抗冲击改性剂、25-35重量份马来酸酐接枝ABS、1-2重量份季戊四醇硬脂酸酯、12-18重量份硅氧烷阻燃剂、2-4重量份聚乙烯蜡、0.8-1.3重量份抗氧剂在混合机中搅拌混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，通过双螺杆挤出机熔融挤出，切粒冷却，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
优选地，所述减压蒸馏的温度为25-35℃、真空度为0.092-0.97MPa。
优选地，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。
优选地，所述硅氧烷阻燃剂为三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷和/或七苯基三磷酸二苯酯多面低聚倍半硅氧烷。在本发明一个实施例中，所述硅氧烷阻燃剂由75-85wt％三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷和15-25wt％七苯基三磷酸二苯酯多面低聚倍半硅氧烷组成。
优选地，所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
优选地，所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：235-245 ℃、255-265℃、255-265℃、255-265℃、250-260℃、245-255℃、245-255℃、 245-255℃、245-255℃，机头温度为255-265℃。
一种电脑外壳用PC-ABS材料，由上述生产工艺制备而成。
技术效果：
本发明电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，工艺简单，能够很好的控制产品成本，本发明材料具有优异的机械性能、高阻燃性能、耐开裂性能以及良好的成型加工性能，可以用于电子电器等制件，尤其可以运用于电脑外壳。
具体实施方式
熔融指数：在220℃以10kg重量由ASTM D1238测量熔融指数，且单位为g/10min。
阻燃性：按照标准GB/T2406.1-2008进行氧指数测试。
悬臂梁冲击：按ASTM D256标准检测，样条尺寸为63.5mm*12.7mm*3.2mm，缺口剩余宽度为10.71mm。
实施例中PC为德国拜耳牌号为2805的PC。
实施例中ABS为中国台湾奇美牌号为PA-758R的ABS。
实施例中溴化环氧树脂为无锡市长干化工有限公司提供的牌号为 NPEB-450A80的溴化环氧树脂。
实施例中丙酮，CAS号：67-64-1。
实施例中氮气为广东华特气体股份有限公司提供的含量为99.999％的氮气。
实施例中N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，CAS号：5089-72-5。
实施例中聚四氟乙烯为美国杜邦牌号为6C的聚四氟乙烯。
实施例中季戊四醇硬脂酸酯，CAS号：115-83-3。
实施例中三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷参照申请号为201110026154.4的中国专利中实施例1所示方法制备。
实施例中七苯基三磷酸二苯酯多面低聚倍半硅氧烷参照申请号为201410853588.5的中国专利中实施例的批次2所示方法制备。
实施例中聚乙烯蜡为山东豪耀新材料有限公司提供的型号为HY的聚乙烯蜡。
实施例中四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，CAS号： 6683-19-8。
实施例中聚磷酸铵为山东豪耀新材料有限公司提供的工业级聚磷酸铵，粒度为100目。
实施例中马来酸酐接枝ABS为杭州海一高分子材料有限公司提供的型号为EPA-820的马来酸酐接枝ABS。
实施例中MBS抗冲击改性剂为品牌为罗门哈斯、型号为EXL-2620的 MBS抗冲击改性剂。
实施例1
电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将PC在温度为110℃下干燥4小时，将ABS在温度为85℃下干燥3小时；
(2)取600重量份干燥后的PC、200重量份干燥后的ABS、3.5重量份聚四氟乙烯、40重量份聚磷酸铵、20重量份MBS抗冲击改性剂、30重量份马来酸酐接枝ABS、1.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、15重量份三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷、3重量份聚乙烯蜡、1重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯在混合机中以转速为600r/min 搅拌10min混合均匀，得到混合料；
(3)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250 ℃、250℃、250℃，机头温度为260℃；通过双螺杆挤出机熔融挤出，经过水冷、切料机切成3×3mm的圆柱状颗粒，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
实施例2
电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将PC在温度为110℃下干燥4小时，将ABS在温度为85℃下干燥3小时；
(2)将N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷与聚磷酸铵以质量比为1：20 以转速为1000r/min搅拌20min混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取600重量份干燥后的PC、200重量份干燥后的ABS、3.5重量份聚四氟乙烯、40重量份表面改性的聚磷酸铵、20重量份MBS抗冲击改性剂、 30重量份马来酸酐接枝ABS、1.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、15重量份三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷、3重量份聚乙烯蜡、1重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯在混合机中以转速为 600r/min搅拌10min混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250 ℃、250℃、250℃，机头温度为260℃；通过双螺杆挤出机熔融挤出，经过水冷、切料机切成3×3mm的圆柱状颗粒，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
实施例3
电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将PC在温度为110℃下干燥4小时，将ABS在温度为85℃下干燥3小时；
(2)将溴化环氧树脂与丙酮按质量比为1：6加入充满氮气的三口烧瓶中，以转速为150r/min搅拌15min混合均匀，再加入溴化环氧树脂质量3倍的N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，以转速为150r/min搅拌反应60分钟，在温度为30℃、真空度为0.095MPa下减压蒸馏去除丙酮，得到反应产物；将反应产物与聚磷酸铵以质量比为1：20以转速为1000r/min搅拌20min混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取600重量份干燥后的PC、200重量份干燥后的ABS、3.5重量份聚四氟乙烯、40重量份表面改性的聚磷酸铵、20重量份MBS抗冲击改性剂、 30重量份马来酸酐接枝ABS、1.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、15重量份三 (2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷、3重量份聚乙烯蜡、1重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯在混合机中以转速为 600r/min搅拌10min混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250 ℃、250℃、250℃，机头温度为260℃；通过双螺杆挤出机熔融挤出，经过水冷、切料机切成3×3mm的圆柱状颗粒，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
实施例4
电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将PC在温度为110℃下干燥4小时，将ABS在温度为85℃下干燥3小时；
(2)将溴化环氧树脂与丙酮按质量比为1：6加入充满氮气的三口烧瓶中，以转速为150r/min搅拌15min混合均匀，再加入溴化环氧树脂质量3倍的N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，以转速为150r/min搅拌反应60分钟，在温度为30℃、真空度为0.095MPa下减压蒸馏去除丙酮，得到反应产物；将反应产物与聚磷酸铵以质量比为1：20以转速为1000r/min搅拌20min混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取600重量份干燥后的PC、200重量份干燥后的ABS、3.5重量份聚四氟乙烯、40重量份表面改性的聚磷酸铵、20重量份MBS抗冲击改性剂、 30重量份马来酸酐接枝ABS、1.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、15重量份七苯基三磷酸二苯酯多面低聚倍半硅氧烷、3重量份聚乙烯蜡、1重量份四(3,5- 二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯在混合机中以转速为600r/min搅拌 10min混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250 ℃、250℃、250℃，机头温度为260℃；通过双螺杆挤出机熔融挤出，经过水冷、切料机切成3×3mm的圆柱状颗粒，得到电脑外壳用PC-ABS材料。
实施例5
电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将PC在温度为110℃下干燥4小时，将ABS在温度为85℃下干燥3小时；
(2)将溴化环氧树脂与丙酮按质量比为1：6加入充满氮气的三口烧瓶中，以转速为150r/min搅拌15min混合均匀，再加入溴化环氧树脂质量3倍的N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，以转速为150r/min搅拌反应60分钟，在温度为30℃、真空度为0.095MPa下减压蒸馏去除丙酮，得到反应产物；将反应产物与聚磷酸铵以质量比为1：20以转速为1000r/min搅拌20min混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取600重量份干燥后的PC、200重量份干燥后的ABS、3.5重量份聚四氟乙烯、40重量份表面改性的聚磷酸铵、20重量份MBS抗冲击改性剂、 30重量份马来酸酐接枝ABS、1.5重量份季戊四醇硬脂酸酯、12重量份三 (2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷、3重量份七苯基三磷酸二苯酯多面低聚倍半硅氧烷、3重量份聚乙烯蜡、1重量份四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯在混合机中以转速为600r/min搅拌10min混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、250 ℃、250℃、250℃，机头温度为260℃；通过双螺杆挤出机熔融挤出，经过水冷、切料机切成3×3mm的圆柱状颗粒，得到电脑外壳用PC-ABS材料。对电脑外壳用PC-ABS材料进行性能测试，结果为：熔融指数为29.8g/10min，氧指数为36.1％，23℃时缺口冲击强度为192J/m，-20℃时缺口冲击强度为 177J/m。
测试例1
对实施例1-4制备的电脑外壳用PC-ABS材料进行性能测试，具体测试结果见表1。
表1：性能测试结果表
Figure BDA0001432071060000081
Figure BDA0001432071060000091
本发明通过大量研究制备的电脑外壳用PC-ABS材料具有优异的刚性、阻燃性能以及很好的流动性。

Claims (2)

1.一种电脑外壳用PC-ABS材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将PC在温度为100-120℃下干燥3-5小时，将ABS在温度为80-90℃下干燥2-4小时；
(2)将溴化环氧树脂与丙酮按质量比为1：(4-8)加入充满氮气的三口烧瓶中，搅拌混合均匀，再加入溴化环氧树脂质量2-4倍的N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应50-70分钟，减压蒸馏去除丙酮，得到反应产物；将反应产物与聚磷酸铵以质量比为1：(18-22)搅拌混合均匀，得到表面改性的聚磷酸铵；
(3)取580-620重量份干燥后的PC、190-210重量份干燥后的ABS、2-5重量份抗滴落剂、35-45重量份表面改性的聚磷酸铵、15-25重量份MBS抗冲击改性剂、25-35重量份马来酸酐接枝ABS、1-2重量份季戊四醇硬脂酸酯、12-18重量份硅氧烷阻燃剂、2-4重量份聚乙烯蜡、0.8-1.3重量份抗氧剂在混合机中搅拌混合均匀，得到混合料；
(4)将混合料投入双螺杆挤出机的料斗内，通过双螺杆挤出机熔融挤出，切粒冷却，得到电脑外壳用PC-ABS材料；
所述抗滴落剂为聚四氟乙烯；
所述硅氧烷阻燃剂由75-85wt％三(2,6,7-三氧杂-1-氧基磷杂双环[2.2.2]辛烷-4-亚甲氧基)硅烷和15-25wt％七苯基三磷酸二苯酯多面低聚倍半硅氧烷组成；
所述抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯；
所述双螺杆挤出机内由进料段到机头的温度分别为：235-245℃、255-265℃、255-265℃、255-265℃、250-260℃、245-255℃、245-255℃、245-255℃、245-255℃，机头温度为255-265℃；
所述减压蒸馏的温度为25-35℃、真空度为0.092-0.97MPa。
2.一种电脑外壳用PC-ABS材料，采用权利要求1所述生产工艺制备而成。
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