CN110791075A - 一种pc/abs掺杂复合超韧耐化学材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,包含以下重量份的组分:PC树脂50~80份;ABS树脂10~30份;无机纳米粒子1~10份;弹性硅丙乳液20~30份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液0.5~5份;聚二甲基硅氧烷‑苯乙烯‑甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物5~10份;抗氧剂0.1~1份;润滑剂0.1~1份;增韧剂5~10份;热稳定剂0.1~1份。本发明的PC/ABS掺杂复合材料具有优良力学性能、耐高温、耐低温以及耐化学性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子共混、高分子成型加工领域,具体涉及一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料。
背景技术
PC/ABS合金材料兼顾了PC和ABS二者的优点,具有优良的抗冲击强度、耐热性、高刚性等性能,被广泛的用于汽车、电子、家电等领域。由于电子产品需要在各种复杂的环境中使用,其中不乏温度较低、较高或带腐蚀液体气体的地方,因此对于电子产品用材料的耐低温、高温以及耐腐蚀性能就提出了较高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,具有优良耐高温、耐低温以及耐化学性能。
本发明是通过以下的技术方案实现的:
一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,包含以下重量份的组分:
PC树脂50~80份;ABS树脂 10~30份;无机纳米粒子 1~10份;弹性硅丙乳液20~30份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液 0.5~5份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)5~10份;抗氧剂 0.1~1份;润滑剂 0.1~1份;增韧剂 5~10份;热稳定剂 0.1~1份;
所述PC是分子量为17000~30000的双酚A型聚碳酸酯,玻璃化温度为140~150℃,所述ABS分子量为80000~150000,包括质量百分比含量为5~30%的橡胶、10~30%的丙烯腈, 40~70%的苯乙烯。
进一步地,所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土中的一种或两种的混合。
进一步地,所述抗氧剂为四[β−(3,5−二叔丁基4−羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β−(3−叔丁基−4−羟基−5−甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和三(2,4−二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
进一步地,所述润滑剂为硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N,N−乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
进一步地,所述的增韧剂包括甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐中的一种;所述增韧剂的粒径为50~700nm,所述增韧剂的胶含量为40%~90%。
进一步地,所述的热稳定剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物或ɑ-甲基苯乙烯的共聚物。
与现有技术相比,本发明具有的有益效果为:本发明的PC/ABS掺杂复合材料具有优良力学性能、耐高温、耐低温以及耐化学性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。
以下实施例和对比例中,PC树脂选用PC-1100;ABS树脂选用ABS8391;纳米二氧化硅选用德国瓦克公司的N20;抗氧剂为巴斯夫公司的Irganox 1076和Irganox 168,其重量比为1:1;润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸,增韧剂为产于LG的EM 500,其余材料均为市售。
实施例1
S1、按重量份称取:PC树脂50份;ABS树脂 10份;无机纳米粒子 1份;弹性硅丙乳液20份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液 0.5份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)5份;抗氧剂 0.1份;润滑剂 0.1份;增韧剂 5份;热稳定剂 0.1份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料。
实施例2
S1、按重量份称取:PC树脂80份;ABS树脂 30份;无机纳米粒子 10份;弹性硅丙乳液30份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液 5份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)10份;抗氧剂 1份;润滑剂 1份;增韧剂 10份;热稳定剂 1份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料。
实施例3
S1、按重量份称取:PC树脂65份;ABS树脂20份;无机纳米粒子 5.5份;弹性硅丙乳液25份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液2.75份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)7.5份;抗氧剂0.55份;润滑剂 0.55份;增韧剂7.5份;热稳定剂 0.55份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料。
对比例1
S1、按重量份称取:PC树脂65份;ABS树脂20份;弹性硅丙乳液25份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液2.75份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)7.5份;抗氧剂0.55份;润滑剂 0.55份;增韧剂7.5份;热稳定剂 0.55份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料。
对比例2
S1、按重量份称取:PC树脂65份;ABS树脂20份;全烷基丙烯酸酯共聚乳液2.75份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)7.5份;抗氧剂0.55份;润滑剂 0.55份;增韧剂7.5份;热稳定剂 0.55份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料。
对比例3
S1、按重量份称取:PC树脂65份;ABS树脂20份;聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(PDMS-St-MMA)7.5份;抗氧剂0.55份;润滑剂 0.55份;增韧剂7.5份;热稳定剂 0.55份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料
对比例4
S1、按重量份称取:PC树脂65份;ABS树脂20份;抗氧剂0.55份;润滑剂 0.55份;增韧剂7.5份;热稳定剂 0.55份;
S2、将无机纳米粒子通过超声波振荡设备分散于纯净水中形成无机纳米粒子分散液;
S3、将步骤S2所得分散液通过液体喂料泵注入双螺杆挤出机,与ABS树脂共混,水全部蒸发并留下无机纳米粒子与ABS树脂形成的混合物;
S4、将步骤S3所得混合物与PC树脂、弹性硅丙乳液、全烷基丙烯酸酯共聚乳液、聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、热稳定剂加入混合搅拌机中进行混合,并通过双螺杆挤出机共混造粒,机筒温度为200~260℃,螺杆转速为300~600rpm,制得低收缩率高韧性的PC/ABS合金材料
性能测试:
将以上实施例1~3和对比例1~4制备的PC/ABS材料的性能进行测试,拉伸强度按照ASTM D638标准进行测试,拉伸速度为50mm/min;弯曲强度和弯曲模量按照ASTM D790标准进行测试,弯曲速度为3mm/min;缺口冲击强度按照ASTM D256标准进行测试,缺口类型为A类,样条厚度为1/8”;低温缺口冲击强度按照ASTM D256标准进行测试,缺口类型为A类,样条厚度为1/8”,测试温度为-30℃,存放4小时后测试;热变形温度按照ASTM D648标准进行测试,载荷为1.82Mpa,结果如下:
表1
综上所述,本发明使得PC/ABS合金材料的低温冲击强度得到了明显的提高,并且不影响常温物性,同时,熔融指数都有较高的提高。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,其特征在于,包含以下重量份的组分:
PC树脂 50~80份;
ABS树脂 10~30份;
无机纳米粒子 1~10份;
弹性硅丙乳液 20~30份;
全烷基丙烯酸酯共聚乳液 0.5~5份;
聚二甲基硅氧烷-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物 5~10份;
抗氧剂 0.1~1份;
润滑剂 0.1~1份;
增韧剂 5~10份;
热稳定剂 0.1~1份;
所述PC是分子量为17000~30000的双酚A型聚碳酸酯,玻璃化温度为140~150℃,所述ABS分子量为80000~150000,包括质量百分比含量为5~30%的橡胶、10~30%的丙烯腈, 40~70%的苯乙烯。
2.如权利要求1所述的一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,其特征在于,所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土中的一种或两种的混合。
3.如权利要求1所述的一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,其特征在于,所述抗氧剂为四[β−(3,5−二叔丁基4−羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β−(3−叔丁基−4−羟基−5−甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯和三(2,4−二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
4.如权利要求1所述的一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,其特征在于,所述润滑剂为硅烷聚合物、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N,N−乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
5.如权利要求1所述的一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,其特征在于,所述的增韧剂包括甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐中的一种;所述增韧剂的粒径为50~700nm,所述增韧剂的胶含量为40%~90%。
6.如权利要求1所述的一种PC/ABS掺杂复合超韧耐化学材料,其特征在于,所述的热稳定剂为N-苯基马来酰亚胺的共聚物或ɑ-甲基苯乙烯的共聚物。
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