CN108912640A - 一种高温耐化学品pc/abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高温耐化学品PC/ABS复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下原料制成：改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂、羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂。本发明复合材料具有较好的高温耐化学品性能，改性后的PC树脂提高材料表面的致密性，用以在高温下抵御酸碱以及热油对PC/ABS复合材料基材的侵蚀，极大的提高PC/ABS复合材料在高温下耐化学品性，该复合材料还具有优异的力学性能，材料在复杂化学腐蚀环境的适应性，尤其适用在在发动机周边部件使用，提高汽车的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高温耐化学品PC/ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
PC/ABS复合材料结合了PC树脂的韧性、耐热性，又具有ABS树脂优良的低温冲击性能、加工流动性等优点。PC/ABS合金材料已经成为汽车、家电、电子等领域选材的理想材料，PC/ABS材料常常作为汽车内装饰件如中控面板、出风口壳体、副仪表板面板的选材首选。但是PC/ABS材料也有其缺点，如耐候性、耐磨性、耐化学品性差等。电镀、喷漆、水转印等后加工赋予了PC/ABS材料优美的外观，同时大大降低了其与其他介质的接触，掩盖了其缺点。但PC/ABS材料也经常以皮纹形式成型制件进行使用，由于其本身耐化学品性差的特性，在接触某些试剂时，如防晒霜、汽油等，常常出现变色问题，严重时制件出现开裂。
因此，开发高耐化学品性的PC/ABS复合材料具有现实而重要的意义。
发明内容
针对现有技术中技术问题，本发明提供一种高温耐化学品PC/ABS复合材料及其制备方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种高温耐化学品PC/ABS复合材料，所述高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂50-85份、ABS树脂40-80份、共聚酯8-16份、聚甲基丙烯酸甲酯20-35份、填料10-20份、成核助剂3-8份、羟丙基甲基纤维素3-8份、增韧剂2-5份、硅酮粉1-3份、白矿油1-3份、相容剂2-6份。
优选的，所述高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂60-75份、ABS树脂50-70份、共聚酯10-14份、聚甲基丙烯酸甲酯25-31份、填料13-18份、成核助剂4-7份、羟丙基甲基纤维素4-7份、增韧剂3-4份、硅酮粉1.5-2.5份、白矿油1.5-2.5份、相容剂3-5份。
优选的，所述高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂68份、ABS树脂60份、共聚酯12份、聚甲基丙烯酸甲酯27份、填料15份、成核助剂5.5份、羟丙基甲基纤维素5.5份、增韧剂3.5份、硅酮粉2份、白矿油2份、相容剂4份。
优选的，所述改性PC树脂是用分子量≥80万的大分子硅烷、氟聚合物中的一种对PC树脂进行改性而得。
优选的，所述PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为130-160℃。
优选的，所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为12-50％，丙烯腈的重量百分比含量为15-35％，苯乙烯的重量百分比含量为25-70％；所述ABS树脂的重均分子量为80000-100000。
优选的，所述成核助剂为有机磷酸盐类、山梨糖醇衍生物类、有机羧酸和羧酸盐类成核剂中的一种。
优选的，所述共聚酯为对苯二甲酸-乙二醇-环己烷二甲醇三元共聚物、环己烷二甲醇-对苯二甲酸-间苯二甲酸三元共聚物中的一种。
优选的，所述填料为滑石粉、硅灰石中的一种，所述填料的粒径为20-50微米，硅含量为50-60％。
一种高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中75-80℃高速混合6-10min，高速混合机的混合速度700-800r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区200-210℃，二区210-220℃，三区至五区220-230℃，六区温度210-220℃，螺杆转速控制在380-420rpm。
本发明提供一种高温耐化学品PC/ABS复合材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
本发明高温耐化学品PC/ABS复合材料具有较好的高温耐化学品性能，改性后的PC树脂提高材料表面的致密性，用以在高温下抵御酸碱以及热油对PC/ABS复合材料基材的侵蚀，极大的提高PC/ABS复合材料在高温下耐化学品性，该复合材料具有优异的力学性能，特别是高温耐化学品方面，材料在复杂化学腐蚀环境的适应性，尤其适用在在发动机周边部件使用，提高汽车的安全性；
本发明高温耐化学品PC/ABS复合材料通过在基材改性PC树脂、ABS树脂中添加共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂、羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂，加入聚甲基丙烯酸甲酯，利用聚甲基丙烯酸甲酯对化学品耐受性较好，而且在同一温度条件下黏度要低于PC/ABS，在成型的过程中容易迁移到制件表面形成保护层，配合其他原料协同作用，能在制件表面形成一层严密的保护层，从而达到耐化学品性的目的。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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作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。
实施例1：
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂50份、ABS树脂40份、共聚酯8份、聚甲基丙烯酸甲酯20份、填料10份、成核助剂3份、羟丙基甲基纤维素3份、增韧剂2份、硅酮粉1份、白矿油1份、相容剂2份；
其中，改性PC树脂是用分子量≥80万的大分子硅烷对PC树脂进行改性而得，且PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为130℃；ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为50％，丙烯腈的重量百分比含量为15％，苯乙烯的重量百分比含量为35％；ABS树脂的重均分子量为80000-100000；成核助剂为有机磷酸盐类；共聚酯为对苯二甲酸-乙二醇-环己烷二甲醇三元共聚物；填料为滑石粉，填料的粒径为20微米，硅含量为50％；
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中75℃高速混合6min，高速混合机的混合速度700r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区200℃，二区210℃，三区至五区220℃，六区温度210℃，螺杆转速控制在380rpm。
实施例2：
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂85份、ABS树脂80份、共聚酯16份、聚甲基丙烯酸甲酯35份、填料20份、成核助剂8份、羟丙基甲基纤维素8份、增韧剂5份、硅酮粉3份、白矿油3份、相容剂6份；
其中，改性PC树脂是用分子量≥80万的氟聚合物对PC树脂进行改性而得，且PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为160℃；ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为15％，丙烯腈的重量百分比含量为15％，苯乙烯的重量百分比含量为70％；ABS树脂的重均分子量为80000-100000；成核助剂为山梨糖醇衍生物类；共聚酯为环己烷二甲醇-对苯二甲酸-间苯二甲酸三元共聚物；填料为滑石粉，填料的粒径为50微米，硅含量为60％；
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中80℃高速混合10min，高速混合机的混合速度800r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区210℃，二区220℃，三区至五区230℃，六区温度220℃，螺杆转速控制在420rpm。
实施例3：
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂68份、ABS树脂60份、共聚酯12份、聚甲基丙烯酸甲酯27份、填料15份、成核助剂5.5份、羟丙基甲基纤维素5.5份、增韧剂3.5份、硅酮粉2份、白矿油2份、相容剂4份；
其中，改性PC树脂是用分子量≥80万的大分子硅烷对PC树脂进行改性而得，且PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为145℃；ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为35％，丙烯腈的重量百分比含量为25％，苯乙烯的重量百分比含量为40％；ABS树脂的重均分子量为80000-100000；成核助剂为有机羧酸和羧酸盐类成核剂；共聚酯为环己烷二甲醇-对苯二甲酸-间苯二甲酸三元共聚物；填料为滑石粉，填料的粒径为35微米，硅含量为55％；
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中78℃高速混合7min，高速混合机的混合速度750r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区205℃，二区215℃，三区至五区225℃，六区温度215℃，螺杆转速控制在400rpm。
实施例4：
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂60份、ABS树脂50份、共聚酯10份、聚甲基丙烯酸甲酯25份、填料13份、成核助剂4份、羟丙基甲基纤维素4份、增韧剂3份、硅酮粉1.5份、白矿油1.5份、相容剂3份；
其中，改性PC树脂是用分子量≥80万的氟聚合物对PC树脂进行改性而得，且PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为140℃；ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为50％，丙烯腈的重量百分比含量为25％，苯乙烯的重量百分比含量为25％；ABS树脂的重均分子量为80000-100000；成核助剂为有机磷酸盐；共聚酯为对苯二甲酸-乙二醇-环己烷二甲醇三元共聚物；填料为硅灰石，所述填料的粒径为30微米，硅含量为52％；
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中78℃高速混合7min，高速混合机的混合速度750r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区205℃，二区215℃，三区至五区225℃，六区温度215℃，螺杆转速控制在400rpm。
实施例5：
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂75份、ABS树脂70份、共聚酯14份、聚甲基丙烯酸甲酯31份、填料18份、成核助剂7份、羟丙基甲基纤维素7份、增韧剂4份、硅酮粉2.5份、白矿油2.5份、相容剂5份；
其中，改性PC树脂是用分子量≥80万的氟聚合物对PC树脂进行改性而得，且PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为150℃；ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为30％，丙烯腈的重量百分比含量为35％，苯乙烯的重量百分比含量为35％；ABS树脂的重均分子量为80000-100000；成核助剂为山梨糖醇衍生物类；共聚酯为对苯二甲酸-乙二醇-环己烷二甲醇三元共聚物；填料为硅灰石，填料的粒径为40微米，硅含量为58％；
本实施例高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中78℃高速混合7min，高速混合机的混合速度750r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区205℃，二区215℃，三区至五区225℃，六区温度215℃，螺杆转速控制在400rpm。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于，所述高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂50-85份、ABS树脂40-80份、共聚酯8-16份、聚甲基丙烯酸甲酯20-35份、填料10-20份、成核助剂3-8份、羟丙基甲基纤维素3-8份、增韧剂2-5份、硅酮粉1-3份、白矿油1-3份、相容剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于，所述高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂60-75份、ABS树脂50-70份、共聚酯10-14份、聚甲基丙烯酸甲酯25-31份、填料13-18份、成核助剂4-7份、羟丙基甲基纤维素4-7份、增韧剂3-4份、硅酮粉1.5-2.5份、白矿油1.5-2.5份、相容剂3-5份。
3.根据权利要求1所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于，所述高温耐化学品PC/ABS复合材料由以下重量份的原料制成：改性PC树脂68份、ABS树脂60份、共聚酯12份、聚甲基丙烯酸甲酯27份、填料15份、成核助剂5.5份、羟丙基甲基纤维素5.5份、增韧剂3.5份、硅酮粉2份、白矿油2份、相容剂4份。
4.根据权利要求1或2或3所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于：所述改性PC树脂是用分子量≥80万的大分子硅烷、氟聚合物中的一种对PC树脂进行改性而得。
5.根据权利要求4所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于：所述PC树脂的重均分子量为10000-40000，PC树脂的玻璃化温度为130-160℃。
6.根据权利要求1或2或3所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于：所述ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯的重量百分比含量为12-50％，丙烯腈的重量百分比含量为15-35％，苯乙烯的重量百分比含量为25-70％；所述ABS树脂的重均分子量为80000-100000。
7.根据权利要求1或2或3所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于：所述成核助剂为有机磷酸盐类、山梨糖醇衍生物类、有机羧酸和羧酸盐类成核剂中的一种。
8.根据权利要求1或2或3所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于：所述共聚酯为对苯二甲酸-乙二醇-环己烷二甲醇三元共聚物、环己烷二甲醇-对苯二甲酸-间苯二甲酸三元共聚物中的一种。
9.根据权利要求1所述的高温耐化学品PC/ABS复合材料，其特征在于：所述填料为滑石粉、硅灰石中的一种，所述填料的粒径为20-50微米，硅含量为50-60％。
10.一种如权利要求1-7任一所述高温耐化学品PC/ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份称取各个原料；
S2、将改性PC树脂、ABS树脂、共聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、填料、成核助剂加入到高速混合机中75-80℃高速混合6-10min，高速混合机的混合速度700-800r/min，冷却至室温，得到预混物；
S3、将羟丙基甲基纤维素、增韧剂、硅酮粉、白矿油、相容剂加入步骤S2得到预混物中混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，熔融后挤出，经冷却、风干、切粒，即可；其中，双螺杆挤出机各区温度为：一区200-210℃，二区210-220℃，三区至五区220-230℃，六区温度210-220℃，螺杆转速控制在380-420rpm。
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