CN109735081A

CN109735081A - 一种高流动性的电镀级pc/abs合金材料及其制备方法

Info

Publication number: CN109735081A
Application number: CN201811591158.5A
Authority: CN
Inventors: 张从; 纪效均; 诸金; 尹秀萍; 钱佳为; 董雨生; 蔡青; 周文
Original assignee: Zhejiang Pret New Materials Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Pret New Materials Co Ltd
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2019-05-10

Abstract

本发明公开了一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料及其制备方法，所述电镀级PC/ABS合金材料：包括如下重量份组分：改性PC30～55％，苯乙烯‑丁二烯‑丙烯腈共聚物45～70％，接枝物1～10％，抗氧剂1～10％；所述的改性PC是通过Si‑PC粉与分子量22000的PC共混造粒获得的。本发明的有益效果：(1)Si‑PC粉的引入，使硅氧烷分子在聚碳酸酯中共重合，能够提高聚合物分子量的柔性，进而使PC/ABS聚合物合金的高流动性增加；(2)分子链的柔韧性增加会使聚合物合金的高流动性增加，这在后续加工过程中，能够减少制品的内应力进而提高电镀性能；(3)Si耐腐蚀性好，在一定程度上提高了PC骨架材料部分的耐化学性，提高电镀级PC/ABS合金材料的抗冲击性能。

Description

一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及改性高分子材料技术领域，涉及PC/ABS材料改性，具体涉及一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是20世纪50年代末发展起来的重要热塑性工程塑料，具有优异二而均衡的力学、电性能和成型加工性能，产品广泛应用于光学、电子电器、汽车工业、机械性能制造等方面。但是PC存在熔体黏度高，流动性较差，易高温水解，耐有机溶剂腐蚀性差，电绝缘性一般，产品内应力差等缺陷。然而，将PC与ABS按一定比例共混，获得ABS合金能够有针对性的改进PC性能上的不足，拓宽其应用范围。目前PC/ABS已经成为一种广泛应用的合金材料，它不仅提高了ABS的耐热性、抗冲击性能及拉伸强度，还降低了PC的成本和熔体粘度，改善了其加工性能。

随着现在汽车日趋轻量化及市场对汽车豪华美观的需求，适用于电镀的塑料件也受到人们的广泛关注。在目前汽车制造行业中，电镀材料发挥着重要作用。塑料电镀件克服了塑料本身存在的许多缺点，具有金属外观、导电导热性能好、耐溶剂耐光照性能好、便于焊接，其耐热性、耐磨性和机械强度等都有较大幅度的提高。以ABS和ABS为基材的电镀件占据塑料电镀行业90％以上的市场，但是电镀ABS材料自身存在耐热性差的的问题。针对此，开发了电镀PC/ABS。

电镀级的PC/ABS合金是由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)共混形成的合金，既具有ABS很好的冲击和成形性，又由于PC优异的冲击和耐热性能，被广泛用于汽车零部件、电子等产品上。PC/ABS能够被电镀的原因是通过铬酸/浓硫酸刻蚀橡胶组分(B)，使材料表面呈现微观粗糙，增加镀层与塑料基体的接触面积，提供锚效应；同时使塑料表面由疏水性变为亲水性，更便于电镀液在表面的浸润；经过粗化后使塑料表面带负电荷，容易吸附Sn2⁺、Ag⁺等，使敏华、活化及化学镀能顺利进行。

目前，市面上电镀级PC/ABS合金制品普遍存在电镀结合不高，耐热较低和电镀良品率低的缺点。中国发明专利201310036468.1“一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法”制备的材料，通过降低丁二烯(B)部分的含量或者加入耐热剂来调节电镀材料的性能，但是降低丁二烯含量会降低可被粗化可是的橡胶相；添加耐热剂会降低材料的韧性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高电镀结合力的电镀级PC/ABS合金材料及其制备方法。以解决现有技术的上述问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料：包括如下重量份组分：

进一步地，所述PC是通过Si-PC粉与分子量22000的PC共混造粒获得的。

优选地，改性PC包括如下重量组分：

硅PC粉 10％

PC 90％

进一步地，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物，是橡胶含量不同的两种共聚物的混合物：

进一步优选地，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物是橡胶含量不同的两种共聚物的混合物橡胶含量分别为40％和60％。

更进一步优选地，橡胶含量为40％的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物和橡胶含量为60％的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物质量比为4:1～2:3。

进一步地，所述的抗氧剂，其特征在于：所述的耐热改性剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂的复配，β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。进一步地，所述接枝物的种类为丙烯酸酯类接枝物。

本发明提供的PC/ABS合金材料的制备方法，包括将重量份组分的改性PC 30～55％，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物45～70％，丙烯酸类接枝橡胶1～10％，耐热改性剂1～10％经过干燥后用高速混料机混5～8min；混合后用双螺杆加料器连续均匀加入双螺杆挤出机主机筒中，螺杆直径35mm，长径比L/D＝36；主机筒分段控制温度，一区:40-100℃；二区:245±10℃；三区:240±10℃；四区:240±10℃；五区:230±10℃；七区:230±10℃；八区:230±10℃；九区:230±10℃双螺杆转速为400转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。

本发明的电镀级PC/ABS合金材料及其制备方法通过引入适量的Si-PC份，从微观角度提高分子链的柔性，进而影响材料的流动性，提高材料的加工性能。由于Si的耐化学性，保证在电镀前的粗化过程中PC骨架材料保持完整。另外Si的引入可以大大提高材料的耐低温性能。

本发明的有益效果：

(1)Si-PC粉的引入，使硅氧烷分子在聚碳酸酯中共重合，能够提高聚合物分子量的柔性，进而使PC/ABS聚合物合金的高流动性增加；

(2)分子链的柔韧性增加会使聚合物合金的高流动性增加，这在后续加工过程中，能够减少制品的内应力进而提高电镀性能；

(3)Si耐腐蚀性好，在一定程度上提高了PC骨架材料部分的耐化学性，提高电镀级PC/ABS合金材料的抗冲击性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。所述实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明所用原料：

PC：PC-100C，韩国LG；

Si-PC：FG1760，日本出光；

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物：ABS-PA-777B，镇江奇美；

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物：HR-181，韩国锦湖；

接枝物：ABS接枝物，上海普利特；

耐热改性剂；

抗氧剂1010：受阻酚类抗氧剂，DOUBLE BOND CHEMICAL IND.Co.,Ltd.；

抗氧剂619F：亚磷酸酯类辅助抗氧剂，Chemtura公司；

产品性能测试方法：

将按上述方法制备的粒料，在90～110℃的鼓风烘箱中干燥3～4小时，然后通过注射成型制备标准样条。

熔体流动速率测试：按ISO 1133-1标准进行，测试条件260℃/5kg。

密度测试：按ISO 1183-1标准进行，试样尺寸为10×10×4mm，测试温度23℃。

拉伸性能测试：按ISO 527-2标准进行，试样尺寸为170×10×4mm，拉伸速度为50mm/min。

弯曲性能测试：按ISO 178标准进行，试样尺寸为80×10×4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm。

简支梁缺口冲击强度测试：按ISO 179-1标准进行，试样尺寸为80×10×4mm。

热变形温度测试：按ISO 75-2标准进行，试样尺寸为80×10×4mm，条件为0.45MPa,120℃/h。

通过测试镀层在塑料基体的附着力来评价材料的电镀性能：

1、划格法：采用GB/T 9286-98进行划格试验。用锋利刀刃在镀件上纵横各划10条划痕，间距均为1mm，划痕露出塑料基体，然后用规定的胶粘带压粘，在拉开胶粘带时镀层至少有90％不脱落即为合格。

2、冷热循环法：按GB/T 12610-90，镀件经-40，20，75，20℃，分别处理1h为1个循环周期，共试验4个循环周期，试验后目视检查，试样无起泡、起皱、裂纹、脱裂等现象则为合格。

表1实施例1～4及对比例1～2材料配方表(重量％)

表2实施例1～4及对比例1～2测试结果

通过比较实施例1、2、3、4和对比例1、2的测试结果可看出，控制两种橡胶含量和粒径不同的ABS复配，采用改性PC可以明显增加电镀级PC/ABS材料的流动性，当改性PC用量为50％时，在保证材料的刚性和冲击的同时，材料的熔体流动速率达到28.5g/10min。从结果可以看出，高流动性的电镀级PC/ABS的镀层附着力都在92％以上,材料在-30℃下的缺口冲击强度都在45kJ/m²以上。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变形，这些简单变形均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于：所述电镀级PC/ABS合金材料：包括如下重量份组分：

所述的改性PC是通过Si-PC粉与分子量22000的PC共混造粒获得的。

2.根据权利要求1所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于，所述改性PC包括如下重量组分：

Si-PC粉 10％；

PC 90％。

3.根据权利要求1所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于：所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物是橡胶含量不同的两种共聚物的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于：所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物是橡胶含量不同的两种共聚物的混合物橡胶含量分别为40％和60％。

5.根据权利要求4所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于：橡胶含量为40％的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物和橡胶含量为60％的苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物质量比为4:1～2:3。

6.根据权利要求1所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂，所述的耐热改性剂为主抗氧剂β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮和辅助抗氧剂双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种的复配。

7.根据权利要求1所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于，主抗氧剂1010和辅助抗氧剂619F的比例为(1-3):1。

8.根据权利要求7所述的一种高流动性的电镀级PC/ABS合金材料，其特征在于，主抗氧剂1010和辅助抗氧剂619F的比例为1:1。

9.根据权利要求1所述的接枝物，其特征在于：接枝物的种类为丙烯酸酯类接枝物。

10.根据权利要求1所述的电镀级PC/ABS合金材料共混材料的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)将重量份组分的PC 90％，硅PC粉10％用高速混料机混合5-8min，混合后用加料器连续到双螺杆挤出机中续均匀加入双螺杆挤出机中挤出造粒得到改性PC；

(2)将重量份组份的由步骤(1)获得的改性PC 30～55％，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物45～70％，丙烯酸酯类接枝橡胶1～10％，抗氧剂1～10％经过干燥后用高速混料机混合5～8min；混合后用加料器连续均匀加入双螺杆挤出机主机筒中，螺杆直径35mm，长径比L/D＝36；

(3)主机筒分段控制温度，一区:40-100℃；二区:245±10℃；三区:240±10℃；四区:240±10℃；五区:230±10℃；七区:230±10℃；八区:230±10℃；九区:230±10℃双螺杆转速为400转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。