CN109517326A - 一种高光镜面产品用pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料及其制备方法，其中，高光镜面产品用PC/ABS合金材料，包括如下重量份的原料：PC树脂30‑45份、ABS树脂50‑65份、LLDPE树脂10‑15份、增韧改性剂15‑20份、表面改性剂4‑8份、散热增强填料35‑45份、预分散炭黑5‑15份；所述增韧改性剂为醋酸乙烯酯‑马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶组成的混合物；所述散热增强填料为氧化铋颗粒和碳化硅颗粒组成的混合物，制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料的缺口冲击强度大于9.5KJ/m2，弯曲模量大于5700MPa，实现了刚性和韧性的良好平衡，其密度小于1.25g/cm3，具有良好的流动性能，适合制作高光镜面产品。

Description

一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
手机在现代社会中早已成为必需品，随着社会的发展要求手机外壳的外观超薄且其表面可呈现高光镜面效果，同时还需要具备优异的散热性能、良好的刚性和抗冲击性以对手机内部的电子零器件进行保护，所以用于制作手机外壳的改性塑料树脂要具备强度大、韧性高、流动性佳、散热性能好等特点。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的第一目的在于提供一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，具有高光泽、高流动性、良好刚性和抗冲击性的特点，且散热性能优异。
本发明的第二目的在于提供一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，操作简单，可制得具有优异散热性能和流动性能，且表面高光镜面效果良好，实现刚性和韧性的良好平衡的PC/ABS合金材料。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，包括如下重量份的原料：
所述增韧改性剂为醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶组成的混合物；所述散热增强填料为氧化铋颗粒和碳化硅颗粒组成的混合物。
本发明通过采用上述重量份数的原料制备PC-ABS合金材料，能使制得的PC-ABS合金材料具有高光泽、高流动性、良好刚性和抗冲击性的特点，制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料的缺口冲击强度大于9.5KJ/m2，弯曲模量大于5700MPa，实现了刚性和韧性的良好平衡，其密度小于1.25g/cm3，具有良好的流动性能，适合制作高光镜面产品，且散热性能优异，导热系数大于2.98W/(m·k),高光镜面效果良好。
PC树脂具有优异的电绝缘性能、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，并具有较高的强度、良好的耐热性和耐寒性，还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，而ABS树脂抗冲击性、耐划痕性和耐热性均良好，韧性高，且容易加工，具有良好的加工流动性，加工尺寸稳定性和表面光泽好，LLDPE树脂抗冲击强度高，和PC在性能上具有较好的互补作用，少量LLDPE树脂的添加可以提高PC树脂的耐应力开裂性和流动性能，同时可降低碱性无机填料对PC性能的影响，由于PC链中的酯基对氧化铋碱性物质敏感，容易发生降解，在复合材料中添加LLDPE时，LLDPE树脂可在复合材料中对氧化铋和碳化硅进行表面包裹，减小氧化铋对PC的影响，同时，被包裹的散热增强填料在复合材料中分散更均匀。因此，采用PC、ABS和LLDPE树脂共混生产的复合材料具有良好的抗冲击性能、电绝缘性能、阻燃性能和耐候性，具有高流动性，容易加工且表面光泽好的特点，可制得表面具有高光镜面效果的产品。
本发明以醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶进行复配对PC-ABS合金树脂基体进行增韧改性，提高复合材料的韧性和流动性。
醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物中的弹性体醋酸乙烯酯和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶弹性体在树脂基体中受到冲击时可被分割成若干均匀分散的弹性核，由于醋酸乙烯酯和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶均具有较好的柔韧性和较大的形变能力，可通过自身改变吸收和分散冲击能力，进而提高复合树脂材料的抗冲击性能。改性的纳米碳酸钙可提高碳酸钙颗粒在复合树脂基体中的分散性能，提高碳酸钙颗粒与复合树脂材料的相容性，纳米碳酸钙颗粒镶嵌于复合树脂基体中，形成应力集中点使基体树脂产生的裂纹扩展受阻和钝化，最终终止裂纹不致发展为破坏性开裂。因此，本发明的增韧改性剂通过醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶对冲击能量的吸收和扩散作用以及纳米碳酸钙对裂纹扩展的阻止和钝化作用，对复合树脂基体进行协效增韧改性，提高复合树脂基体的流动性和抗冲击性，有利于提高材料的高光镜面效果。
醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的酸酐基团与PC末端的羟基发生酯化反应产生增容作用，增强复合树脂基团中的界面结合强度，进而提高复合树脂材料的相容性，提高材料的综合性能。
氧化铋和碳化硅具有优异的导热性能，将其添加在复合树脂基体中可以提高复合树脂材料的散热性能，同时，由于氧化铋和碳化硅的微观形状呈现不规则形状，氧化铋为片状粒子、碳化硅为片状或棒状粒子，两种粒子均具有一定的长径比，在复合树脂基体中容易形成连续的导热网链，更有利于提高复合树脂材料的散热性能。同时，具有一定长径比的氧化铋和碳化硅颗粒在复合树脂基体中还对基体有增强作用，有利于提高复合树脂材料的力学性能。
当采用上述重量比的增韧改性剂和散热增强填料添加于复合树脂基体中，并辅以适量表面改性剂对散热增强填料进行表面改性时，制得的PC-ABS合金材料可实现刚性和韧性的良好平衡；当本发明的散热增强填料的添加量过少或增韧改性剂的添加量过多时，制得的PC-ABS合金材料具有良好的韧性，但是刚性较低；当本发明的散热增强填料的添加量过多或增韧改性剂的添加量过少时，制得的PC-ABS合金材料具有良好的刚性，但是韧性较低，抗冲击性能差。
预分散炭黑与未经分散的炭黑相比，其与PC-ABS合金材料基体的相容性更好，可均匀地分散于树脂基体中，提高炭黑与复合树脂材料的界面结合力，使制得的PC-ABS合金材料着色均匀，表面不易出现异色点或空洞等影响制品表面镜面效果的点状物，高光镜面效果良好。
其中，所述醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶的重量比为1-3:1.5-4:0.5-1.2。
当采用上述重量比的试剂进行复配增韧时，其增韧效果更好，更有利于提高复合材料的缺口冲击强度，当醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶的含量过大时，复合材料的缺口冲击强度会随醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶的增大而逐渐减小。
其中，所述氧化铋颗粒的粒径为100-200μm，所述碳化硅颗粒的粒径为100-150μm。
本发明通过采用上述粒径的氧化铋和碳化硅，提高复合材料的体系的相容性，使制成的复合材料具有良好的散热性能、刚性和韧性，实现刚性和韧性的良好平衡，且具有良好的挤出稳定性和高光镜面效果。
当氧化铋或碳化硅的粒径过大时，制得的复合材料表面粗糙，且刚性过大，抗冲击性能下降，当氧化铋或碳化硅的粒径过小时，填料容易发生团聚现象，使填料不能均匀地分散于复合材料体系中，不仅会影响制得的复合材料的高光镜面效果，且会影响复合材料的散热性能、拉伸性能和抗冲击性能，不能实现刚性与韧性的良好平衡。
所述改性纳米碳酸钙的制备方法如下：
(1)将质量浓度为30-35％的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液与纳米碳酸钙搅拌混合10-20min，超声处理5-8min，然后再加入质量浓度为10-20％的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合15-21min，超声处理3-6min，真空干燥回收乙醇得偶联剂改性纳米碳酸钙；
(2)将步骤(1)制得的偶联剂改性纳米碳酸钙加入去离子水中，再加入十二烷基磺酸钠，超声分散20-25min得乳液；
(3)将步骤(2)制得的乳液在搅拌条件下加热至50-65℃，通氮气条件下加入过硫酸铵，待温度升至70-75℃时滴加丙烯酸丁酯单体，滴加完毕后，保温反应1-2小时，过滤，丙酮洗涤，烘干，粉碎，制得改性纳米碳酸钙。
本发明通过采用上述方法将丙烯酸丁酯单体接枝于纳米碳酸钙颗粒表面，制得性质稳定，与复合材料相容性良好的改性纳米碳酸钙，使其可均匀地分散于复合材料体系中，有利于提高复合材料的综合性能。而且接枝于纳米碳酸钙表面的的有机层与复合树脂基体形成弹性过渡区，在复合材料收到冲击时，接枝层发生形变引发复合树脂基体产生银纹和变形，进而吸收冲击能量，因而，接枝于纳米碳酸钙表面的丙烯酸丁酯单体起协同增韧的效果。
其中，所述铝酸酯偶联剂、纳米碳酸钙、硅烷偶联剂的重量比为0.3-0.5:60-80:2-3；所述偶联剂改性纳米碳酸钙、去离子水、十二烷基磺酸钠、过硫酸铵和丙烯酸丁酯单体之间的重量比为2-3:80-100:0.15-0.3:5-6:12-15。
通过采用上述重量比的试剂制得的改性纳米碳酸钙的接枝率更高，性质更稳定，接枝于纳米碳酸钙表面的丙烯酸丁酯单体不易与纳米碳酸钙发生脱离，更有利于对复合材料进行增韧改性。
优选地，所述铝酸酯偶联剂为NDZ-201，所述硅烷偶联剂为KH-550。
其中，所述预分散炭黑的制备方法为：将非离子型超分散剂溶解于水中，然后加入炭黑，按1000-1200r/min的速度在50-60℃的条件下搅拌1-2h，得到预分散炭黑。
本发明通过将非离子型超分散剂先溶解于水中，然后再加入炭黑进行分散，并控制搅拌速率和温度，使经过预分散后的炭黑与PC-ABS合金材料基体的相容性更好，有利于炭黑在复合材料中均匀分散，不易出现炭黑粒子聚合现象，提高炭黑与复合树脂材料的界面结合力，使制得的PC-ABS合金材料着色均匀，表面不易出现异色点或空洞等影响制品表面镜面效果的点状物，高光镜面效果良好。当温度过高时，制得的预分散炭黑的比表面积过高，在复合材料体系中容易发生团聚现象。
其中，所述非离子型超分散剂、水和炭黑的重量比为1-2:16-20:6-10。
本发明通过采用上述重量比的试剂制得的预分散炭黑与复合材料相容性更好，有利于对复合材料进行更好的着色，使复合材料表面不易出现异色点，更有利于高光镜面效果的形成。
其中，所述表面改性剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的至少一种。
本发明通过采用上述种类的表面改性剂，能与其他原料相配合作用、协同反应，有效提高各原料间的紧密结合，能提高PC树脂、LLDPE树脂和ABS树脂与增韧改性剂、表面改性剂、预分散炭黑和散热增强填料之间的界面性能，提高原料的分散性、相容性和加工流动性能，使制得的PC-ABS合金材料具有较佳的抗冲击性、散热性、强度等综合性能，表面高光镜面效果良好，不易出现异色点和空洞现象。
本发明的第二目的通过下述技术方案实现：高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量比先将散热增强填料与表面改性剂进行混合并搅拌均匀，然后继续添加增韧改性剂、预分散炭黑与ABS树脂混合并搅拌均匀，得混合A料，然后将混合A料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得母料；
S2、按配比将PC树脂、LLDPE树脂、相容剂与步骤S1制得的母料混合并搅拌均匀，得混合B料，然后将混合B料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得高光镜面产品用PC/ABS合金材料。
本发明采用二次挤出法强化增韧改性剂、散热增强剂和预分散炭黑在塑料基体中分散均匀性，使制得的PC-ABS合金材料具有较佳的抗冲击性、散热性、强度等综合性能，表面高光镜面效果良好，不易出现异色点和空洞现象。
本发明先将表面改性剂与散热增强填料进行混合，对氧化铋和碳化硅进行表面改性，提高散热增强填料与其它原料组份的相容性，有利于散热增强填料均匀地分散于复合材料体系中。然将散热增强填料、增韧改性剂与预分散炭黑和ABS树脂投入挤出设备中进行第一次熔融挤出，然后再将第一次熔融挤出制得的母料与剩余原料进行第二次熔融挤出，制得本发明的高光镜面产品用PC/ABS合金材料，二次挤出法使各原料试剂均匀混合，有利于提高改性纳米碳酸钙以及散热增强填料在复合材料中的分散性，使制得的PC-ABS合金材料综合性能更好。
其中，所述步骤S1中的挤出设备的机筒温度为250℃-280℃，所述步骤S1中的挤出设备的螺杆转速为180-200r/min；所述步骤S2中的挤出设备的机筒温度为290℃-310℃，所述步骤S2中的挤出设备的螺杆转速为220-250r/min。
本发明通过严格控制原料的两次混合搅拌的转速、以及挤出造粒的温度，能使各原料组分充分混合至PC-ABS合金材料的混合体系中，使制得的PC-ABS合金材料具有优异的电绝缘性能、抗冲击性能、刚性、散热性能等综合性能，且达到韧性和刚性的良好平衡，成型性能好，加工性能佳，高光镜面效果良好。
当步骤S1或S2的螺杆转速过高时，搅拌过程产生的剪切作用力容易破坏增韧改性剂中各原料试剂的接枝基团，使增韧改性剂与PC-ABS复合体系的相容性下降，进而使制备的PC-ABS合金材料的机械性能下降，同时复合材料体系中未能均匀分散的试剂会影响产品的高光镜面效果。当螺杆转速过高时，各组分混合不均匀，不能得到具有高韧性、高流动性、优异的散热性能和抗冲击性能的合金材料。
本发明的有益效果在于：
1、本发明制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料表面光滑，材料表面色泽均匀，光泽度高，没有出现异色点或空洞现象，高光镜面效果良好；
2、本发明制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料的缺口冲击强度大于9.5KJ/m2，弯曲模量大于5700MPa，实现了刚性和韧性的良好平衡，其密度小于1.25g/cm3，具有良好的流动性能，适合制作高光镜面产品。本发明通过在复合材料中填充氧化铋颗粒和碳化硅颗粒，并严格控制氧化铋和炭化硅颗粒的粒径，使制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料具有优异的散热性能，其导热系数大于2.98W/(m·k)。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，包括如下重量份的原料：
其中，增韧改性剂为醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶按重量比为1:1.5:0.5组成的混合物；散热增强填料为氧化铋颗粒和碳化硅颗粒按重量比为3:1组成的混合物。
其中，氧化铋颗粒的粒径为100μm，碳化硅颗粒的粒径为100μm。
其中，改性纳米碳酸钙的制备方法如下：
(1)将质量浓度为30％的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液与纳米碳酸钙搅拌混合10min，超声处理5min，然后再加入质量浓度为10％的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合15min，超声处理3min，真空干燥回收乙醇得偶联剂改性纳米碳酸钙；
(2)将步骤(1)制得的偶联剂改性纳米碳酸钙加入去离子水中，再加入十二烷基磺酸钠，超声分散20min得乳液；
(3)将步骤(2)制得的乳液在800r/min的搅拌条件下加热至50℃，通氮气条件下加入过硫酸铵，待温度升至70℃时滴加丙烯酸丁酯单体，滴加完毕后，保温反应1小时，过滤，丙酮洗涤，烘干，粉碎，制得改性纳米碳酸钙。
铝酸酯偶联剂、纳米碳酸钙、硅烷偶联剂的重量比为0.3:60:2；偶联剂改性纳米碳酸钙、去离子水、十二烷基磺酸钠、过硫酸铵和丙烯酸丁酯单体之间的重量比为2:80:0.15:5:12。
其中，预分散炭黑的制备方法为：将CF-10非离子型超分散剂溶解于水中，然后加入炭黑，按1000r/min的速度搅拌1h，得到预分散炭黑。CF-10非离子型超分散剂、水和炭黑的重量比为1:16:6。
上述高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量比先将散热增强填料与表面改性剂进行混合并搅拌均匀，然后继续添加增韧改性剂、预分散炭黑与ABS树脂混合并搅拌均匀，得混合A料，然后将混合A料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得母料；
S2、按配比将PC树脂、LLDPE树脂、相容剂与步骤S1制得的母料混合并搅拌均匀，得混合B料，然后将混合B料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得高光镜面产品用PC/ABS合金材料。
其中，步骤S1中的挤出设备的机筒温度为250℃，步骤S1中的挤出设备的螺杆转速为180r/min；步骤S2中的挤出设备的机筒温度为290℃，步骤S2中的挤出设备的螺杆转速为220r/min。
实施例2
一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，包括如下重量份的原料：
其中，增韧改性剂为醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶按重量比为2:2.75:0.85组成的混合物；散热增强填料为氧化铋颗粒和碳化硅颗粒组成的混合物。
其中，氧化铋颗粒的粒径为150μm，碳化硅颗粒的粒径为125μm。
其中，改性纳米碳酸钙的制备方法如下：
(1)将质量浓度为32.5％的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液与纳米碳酸钙搅拌混合15min，超声处理6.5min，然后再加入质量浓度为15％的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合18min，超声处理4.5min，真空干燥回收乙醇得偶联剂改性纳米碳酸钙；
(2)将步骤(1)制得的偶联剂改性纳米碳酸钙加入去离子水中，再加入十二烷基磺酸钠，超声分散22.5min得乳液；
(3)将步骤(2)制得的乳液在800r/min的搅拌条件下加热至57.5℃，通氮气条件下加入过硫酸铵，待温度升至72.5℃时滴加丙烯酸丁酯单体，滴加完毕后，保温反应1.5小时，过滤，丙酮洗涤，烘干，粉碎，制得改性纳米碳酸钙。
其中，铝酸酯偶联剂、纳米碳酸钙、硅烷偶联剂的重量比为0.4:70:2.5；偶联剂改性纳米碳酸钙、去离子水、十二烷基磺酸钠、过硫酸铵和丙烯酸丁酯单体之间的重量比为2.5:90:0.22:5.5:13.5。
其中，预分散炭黑的制备方法为：将CF-10非离子型超分散剂溶解于水中，然后加入炭黑，按1100r/min的速度搅拌1.5h，得到预分散炭黑。非离子型超分散剂、水和炭黑的重量比为1-2:16-20:6-10。
上述高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量比先将散热增强填料与表面改性剂进行混合并搅拌均匀，然后继续添加增韧改性剂、预分散炭黑与ABS树脂混合并搅拌均匀，得混合A料，然后将混合A料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得母料；
S2、按配比将PC树脂、LLDPE树脂、相容剂与步骤S1制得的母料混合并搅拌均匀，得混合B料，然后将混合B料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得高光镜面产品用PC/ABS合金材料。
其中，步骤S1中的挤出设备的机筒温度为265℃，步骤S1中的挤出设备的螺杆转速为190r/min；步骤S2中的挤出设备的机筒温度为300℃，步骤S2中的挤出设备的螺杆转速为235r/min。
实施例3
一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，包括如下重量份的原料：
其中，增韧改性剂为醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶按重量比为3:4:1.2组成的混合物；散热增强填料为氧化铋颗粒和碳化硅颗粒组成的混合物。
氧化铋颗粒的粒径为200μm，碳化硅颗粒的粒径为150μm。
其中，改性纳米碳酸钙的制备方法如下：
(1)将质量浓度为35％的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液与纳米碳酸钙搅拌混合20min，超声处理8min，然后再加入质量浓度为20％的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合21min，超声处理6min，真空干燥回收乙醇得偶联剂改性纳米碳酸钙；
(2)将步骤(1)制得的偶联剂改性纳米碳酸钙加入去离子水中，再加入十二烷基磺酸钠，超声分散25min得乳液；
(3)将步骤(2)制得的乳液在搅拌条件下加热至65℃，通氮气条件下加入过硫酸铵，待温度升至75℃时滴加丙烯酸丁酯单体，滴加完毕后，保温反应2小时，过滤，丙酮洗涤，烘干，粉碎，制得改性纳米碳酸钙。
铝酸酯偶联剂、纳米碳酸钙、硅烷偶联剂的重量比为0.5:80:3；偶联剂改性纳米碳酸钙、去离子水、十二烷基磺酸钠、过硫酸铵和丙烯酸丁酯单体之间的重量比为3:100:0.3:6:15。
其中，预分散炭黑的制备方法为：将CF-10非离子型超分散剂溶解于水中，然后加入炭黑，按1200r/min的速度搅拌2h，得到预分散炭黑。非离子型超分散剂、水和炭黑的重量比为2:20:10。
其中，表面改性剂为KH570和DL171按重量比为1:1组成的。
上述高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量比先将散热增强填料与表面改性剂进行混合并搅拌均匀，然后继续添加增韧改性剂、预分散炭黑与ABS树脂混合并搅拌均匀，得混合A料，然后将混合A料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得母料；
S2、按配比将PC树脂、LLDPE树脂、相容剂与步骤S1制得的母料混合并搅拌均匀，得混合B料，然后将混合B料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得高光镜面产品用PC/ABS合金材料。
其中，步骤S1中的挤出设备的机筒温度为280℃，步骤S1中的挤出设备的螺杆转速为200r/min；步骤S2中的挤出设备的机筒温度为310℃，步骤S2中的挤出设备的螺杆转速为250r/min。
对比例1
对比例1与实施例2的区别之处在于，对比例1不添加LLDPE树脂。
对比例2
对比例2与实施例2的区别之处在于，对比例2的增韧改性剂中不添加改性纳米碳酸钙。
对比例3
对比例3与实施例2的区别在于，对比例3的散热增强填料为颗粒粒径为150微米的氧化铋颗粒和颗粒粒径为125微米的氧化铝颗粒按重量比为1:1组成的。
性能测试
将上述实施例1-3及对比例1-3制得的PC-ABS合金材料根据相关检测标准测试其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度以及导热系数，并将测试结果汇总于表1。
其中，导热系数K按公式K＝a·Cp·ρ计算，其中ρ采用GB/T1033标准进行测试；Cp为试样的比热容，通过DSC测定。
表1实施例1-3及对比例1-3的PC-ABS合金材料的性能测试结果汇总表
通过对实施例1-3制得的PC-ABS合金材料的外观进行观察可知，本发明制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料表面光滑，材料表面色泽均匀，光泽高，没有出现异色点或空洞现象，高光镜面效果良好。
本发明制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料的缺口冲击强度大于9.5KJ/m2，弯曲模量大于5700MPa，实现了刚性和韧性的良好平衡，其密度小于1.25g/cm3，具有良好的流动性能，适合制作高光镜面产品。本发明通过在复合材料中填充氧化铋颗粒和碳化硅颗粒，并严格控制氧化铋和炭化硅颗粒的粒径，使制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料具有优异的散热性能，其导热系数大于2.98W/(m·k)。
通过对比例1与实施例2相比可知，实施例2的拉伸强度、缺口冲击强度及导热系数均高于对比例1。本发明通过将LLDPE树脂与PC树脂和ABS树脂进行复合，复合后的LLDPE树脂可提高复合树脂的缺口冲击强度，并且，由于LLDPE树脂在复合材料体系中可包裹于氧化铋和碳化硅颗粒表面，使对碱性物质敏感的PC链不易受氧化铋影响发生降解作用导致复合材料的综合性能受到影响，因而，通过LLDPE树脂的添加可提高氧化铋填料和碳化硅填料在复合材料体系中的分散性，提高材料的散热性能，拉伸强度以及缺口冲击强度。
通过对比例2与实施例2相比可知，实施例2的缺口冲击强度大于对比例2，本发明的增韧改性剂通过醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶对冲击能量的吸收和扩散作用以及纳米碳酸钙对裂纹扩展的阻止和钝化作用，对复合树脂基体进行协效增韧改性，提高复合树脂基体的流动性和抗冲击性，有利于提高材料的高光镜面效果。对比例2由于不添加改性纳米碳酸钙，使增韧改性剂在对复合材料增韧中仅通过弹性体对冲击能量进行吸收和扩散，但难以阻止和钝化裂纹的扩展，使复合材料的缺口冲击性能性能下降。
通过对比例3与实施例2相比可知，本发明的拉伸强度和导热系数均高于对比例3。本发明通过将微光结构呈片状的氧化铋及微光结构呈片状或棒状的碳化硅颗粒填充于复合材料体系中，由于两种粒子均具有一定的长径比，在复合树脂基体中容易形成连续的导热网链，更有利于提高复合树脂材料的散热性能及刚性，使本发明制得的高光镜面产品用PC/ABS合金材料具有优异的散热性能，同时还可实现刚性和韧性的良好平衡。对比例3将碳化硅更换成微观结构呈圆球形的氧化铝，在相同添加量的情况下，由于氧化铝颗粒与氧化铋颗粒难以形成连续的导热网链，使制得的复合材料的散热性能及刚性均较低。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
所述增韧改性剂为醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶组成的混合物；所述散热增强填料为氧化铋颗粒和碳化硅颗粒组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述醋酸乙烯酯-马来酸酐接枝共聚物、改性纳米碳酸钙和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶的重量比为1-3:1.5-4:0.5-1.2。
3.根据权利要求1所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述氧化铋颗粒的粒径为100-200μm，所述碳化硅颗粒的粒径为100-150μm。
4.根据权利要求1所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述改性纳米碳酸钙的制备方法如下：
(1)将质量浓度为30-35％的铝酸酯偶联剂无水乙醇溶液与纳米碳酸钙搅拌混合10-20min，超声处理5-8min，然后再加入质量浓度为10-20％的硅烷偶联剂无水乙醇溶液混合15-21min，超声处理3-6min，真空干燥回收乙醇得偶联剂改性纳米碳酸钙；
(2)将步骤(1)制得的偶联剂改性纳米碳酸钙加入去离子水中，再加入十二烷基磺酸钠，超声分散20-25min得乳液；
(3)将步骤(2)制得的乳液在搅拌条件下加热至50-65℃，通氮气条件下加入过硫酸铵，待温度升至70-75℃时滴加丙烯酸丁酯单体，滴加完毕后，保温反应1-2小时，过滤，丙酮洗涤，烘干，粉碎，制得改性纳米碳酸钙。
5.根据权利要求4所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述铝酸酯偶联剂、纳米碳酸钙、硅烷偶联剂的重量比为0.3-0.5:60-80:2-3；所述偶联剂改性纳米碳酸钙、去离子水、十二烷基磺酸钠、过硫酸铵和丙烯酸丁酯单体之间的重量比为2-3:80-100:0.15-0.3:5-6:12-15。
6.根据权利要求1所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述预分散炭黑的制备方法为：将非离子型超分散剂溶解于水中，然后加入炭黑，按1000-1200r/min的速度搅拌1-2h，得到预分散炭黑。
7.根据权利要求6所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述非离子型超分散剂、水和炭黑的重量比为1-2:16-20:6-10。
8.根据权利要求1所述的一种高光镜面产品用PC/ABS合金材料，其特征在于：所述表面改性剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171中的至少一种。
9.如权利要求1-8任意一项所述的高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按重量比先将散热增强填料与表面改性剂进行混合并搅拌均匀，然后继续添加增韧改性剂、预分散炭黑与ABS树脂混合并搅拌均匀，得混合A料，然后将混合A料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得母料；
S2、按配比将PC树脂、LLDPE树脂、相容剂与步骤S1制得的母料混合并搅拌均匀，得混合B料，然后将混合B料投入挤出设备进行混炼、挤出、造粒，制得高光镜面产品用PC/ABS合金材料。
10.根据权利要求9所述的高光镜面产品用PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的挤出设备的机筒温度为250℃-280℃，所述步骤S1中的挤出设备的螺杆转速为180-200r/min；所述步骤S2中的挤出设备的机筒温度为290℃-310℃，所述步骤S2中的挤出设备的螺杆转速为220-250r/min。
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