CN111117262B - 一种用于高光免喷涂pc/abs合金的耐刮擦剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于高光免喷涂pc/abs合金的耐刮擦剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，包括以下组分：聚硅氧烷‑聚碳酸酯共聚物60～70份；改性聚硅氧烷5～10份；硅油10～30份；抗氧剂0.1～0.5份。本发明还公开了该耐刮擦剂的制备方法。该耐刮擦剂在不影响合金光泽度的前提下，可有效改善合金的耐刮擦性能，且长效稳定性高，可以有效提高合金的脱模性能。

Description

一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂及其制备方法。
背景技术：
PC/ABS合金结合了ABS良好的成型性和PC的机械性能、冲击和耐温性等性能，具有优异的综合性能，是一种应用广泛的工程塑料合金；但PC/ABS合金的耐刮擦性能较差，随着高光PC/ABS更多的应用于制品表面装饰，具有更好的美观性，因此对高光PC/ABS表面的耐刮擦性要求更高。目前，多数对PC/ABS表面采用喷漆的方法来改善其耐刮擦性，但喷漆存在工艺繁琐，成本高，不环保，二次加工导致表面缺陷等问题，因此免喷涂耐刮擦型高光PC/ABS材料的研究越来越受到重视。
目前改善喷漆问题的方法主要是在喷漆内加入一定的助剂。常规的助剂主要有硅油类、低分子蜡类等耐刮擦剂；该类助剂在单一使用时虽然能提升PC/ABS的耐刮擦性，但效果不是很明显，并且长效稳定性不佳，易析出，而且会降低合金的光泽度。
发明内容：
本发明要解决的技术问题之一是，针对现有技术的不足，提供一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，该耐刮擦剂在不影响合金光泽度的前提下，可有效改善合金的耐刮擦性能，且长效稳定性高，可以有效提高合金的脱模性能。
本发明要解决的技术问题之二是，针对现有技术的不足，提供一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂的制备方法，该制备方法操作简单，工艺条件温和，制得的耐刮擦剂稳定性好。
为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：
Figure GDA0003441112380000021
作为一种优选的技术方案，所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物为市售聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，其中聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
作为一种优选的技术方案，所述改性聚硅氧烷为聚酯改性聚硅氧烷，其结构为：
Figure GDA0003441112380000022
作为一种优选的技术方案，所述硅油为羟基封端硅油或乙烯基封端硅油，所述硅油的粘均分子量在50万～110万。
作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种组合。
为解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取原料；
(2)将称取的原料加入到捏合机或搅拌锅中，搅拌混合8～20min，得到预混料；
(3)将上述制得的预混料经双螺杆挤出机熔融共混，水下拉条切粒，然后将制得的颗粒干燥、打包，制得耐刮擦剂。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，所述熔融共混时的挤出温度为200～270℃。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，所述干燥的温度为80～100℃。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物具有优异的耐冲击、耐低温性能以及良好的脱模性等特点；带活性基团的硅油在高温熔融共混过程会与PC发生接枝反应，一方面使硅油更好地分散，另一方面锚定硅油分子，使之不易迁移析出，保持长效稳定的耐刮擦性能；聚酯改性聚硅氧烷与PC具有优异的相容性、分散性和脱模性。本发明以聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物为载体，加入带有活性基团的硅油、聚酯改性聚硅氧烷，并添加助剂组成耐刮擦剂；聚酯改性聚硅氧烷可有效促进硅油分散，使得其与PC分子接枝更充分，降低了耐刮擦剂对PC/ABS合金光泽度的影响。
本发明制得的耐刮擦剂可有效提高合金的脱模性和润滑性，改善合金表面缺陷，而且聚酯改性聚硅氧烷本身也具有降低摩擦系数的作用，从而提高合金的耐刮擦性，改善合金表面的刮擦应力发白现象。本发明公开的耐刮擦剂中的各组分之间相互协同，能明显提升高光免喷涂PC/ABS制件表面的耐刮擦性，消除由刮擦造成的应力发白现象，且长效持久，同时提升合金的脱模性等性能。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
以下实施例中使用的聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物为广州新通彩材料科技有限公司生产的D-0013；改性聚硅氧烷为浙江佳华精化股份有限公司生产的聚酯改性聚硅氧烷SG-600A；硅油为浙江佳华精化股份有限公司生产的羟基封端超高分子量硅油，分子量为63万；高光色砂为嘉兴立腾环保科技有限公司生产的YS8080，抗氧剂为瑞士汽巴精细化工有限公司生产的Irganox 1010；PC/ABS合金为中国台湾奇美实业股份有限公司生产的PC-365(PC/ABS＝60/40)和科思创聚合物有限公司生产的Bayblend T65 HG(PC/ABS＝70/30)。
实施例1
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物65份；改性聚硅氧烷5份；硅油30份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用实施例1
以重量份计，将4份实施例1制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与奇美PC/ABS PC-365在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
实施例2
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物67份；改性聚硅氧烷8份；硅油25份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用实施例2
以重量份计，将4份实施例2制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与奇美PC/ABS PC-365在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
实施例3
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物65份；改性聚硅氧烷10份；硅油25份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用实施例3
以重量份计，将4份实施例3制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与奇美PC/ABS PC-365在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
对比例1
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物70份；硅油25份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用对比例1
以重量份计，将4份对比例1制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与奇美PC/ABS PC-365在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
对比例2
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物75份；硅油30份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用对比例2
以重量份计，将4份对比例2制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与奇美PC/ABS PC-365在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
实施例4
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物65份；改性聚硅氧烷5份；硅油30份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用实施例4
以重量份计，将4份实施例4制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与科思创PC/ABS Bayblend T65 HG在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
实施例5
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物67份；改性聚硅氧烷8份；硅油25份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用实施例5
以重量份计，将4份实施例5制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与科思创PC/ABS Bayblend T65 HG在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
实施例6
一种用于高光免喷涂PC/ABS合金的耐刮擦剂，以重量份计，包括以下组分：聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物65份；改性聚硅氧烷10份；硅油25份；抗氧剂0.3份。
其制备方法包括以下步骤：按比例称取原料，在搅拌机中混合均匀15min，制得混合物料；将混合物料在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速为180rpm，切粒后80℃下干燥，得到耐刮擦剂。
应用实施例6
以重量份计，将4份实施例6制得的耐刮擦剂、1份高光黑色砂、0.3份抗氧剂与科思创PC/ABS Bayblend T65 HG在搅拌机中混合均匀，然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出，挤出温度260～270℃，螺杆转速180rpm，切粒后烘干，得到耐刮擦PC/ABS材料。
对上述制得的耐刮擦PC/ABS材料进行性能测试。
将对比例1～2和实施例1～6制备的耐刮擦PC/ABS材料、科思创PC/ABS BayblendT65 HG(记为空白样2)、奇美PC/ABS PC-365(记为空白样1)分别注塑成150*150*3mm规格的高光样板，作为测试样品，进行性能测试。
1、耐划伤性能
耐划伤实验按照GMW14688标准进行，仪器为标准集团有限公司的电动十字刮擦仪，刮指为1.0mm，刮擦速度为1m/min，负载为10N。
2、耐磨性能
耐磨实验按照ISO 105X-12标准进行，仪器为Y571B型摩擦色牢度仪，负载9N，反复摩擦1000次，标准涤纶摩擦布。
3、表面光泽度
表面光泽实验按照GB/T 8807-1988标准进行使用，仪器为3nh的YG268型光泽度仪，样板测试5个点取平均值。
测试结果如表1所示：
表1
耐划伤性 耐磨性 光泽度，60°,GU
实施例1 ☆ ☆ 89
实施例2 ☆☆ ☆☆ 90
实施例3 ☆☆☆ ☆☆☆ 90
对比例1 ★☆ ★☆ 88
对比例2 ☆ ☆ 86
实施例4 ☆ ★☆ 90
实施例5 ☆☆ ☆☆ 90
实施例6 ☆☆☆ ☆☆ 91
空白样1 ★★★ ★★ 90
空白样2 ★★★ ★★ 91
注：★越多表示划痕或磨痕应力发白越严重，★☆表示应力发白不明显，☆越多表示应力发白现象越不会发生，性能越好，光泽度值越高表示光泽性越好。
从上述测试结果来看，添加普通的硅油，会明显提高PC/ABS的耐刮擦性，但光泽度会有一定的降低，复配改性聚硅氧烷之后，不会使合金光泽度降低，同时保证耐刮擦的效果，且改性聚硅氧烷含量的提高，也有助于耐刮擦性进一步提升。
虽然已经对本发明的具体实施方案进行了描述，但是本发明的许多其他形式和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。应理解所附权利要求和本发明通常涵盖本发明真实精神和范围内的所有这些明显的形式和改变。

Claims (6)

1.一种耐刮擦剂，其特征在于，该耐刮擦剂用于高光免喷涂PC/ABS合金体系中，所述耐刮擦剂以重量份计，包括以下组分：
Figure FDA0003441112370000011
所述硅油为羟基封端硅油或乙烯基封端硅油，所述硅油的粘均分子量在50万～110万；
所述改性聚硅氧烷为聚酯改性聚硅氧烷，其结构为：
Figure FDA0003441112370000012
2.根据权利要求1所述的一种耐刮擦剂，其特征在于，所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物为市售聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，其中聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种耐刮擦剂，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种耐刮擦剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取原料；
(2)将称取的原料加入到捏合机或搅拌锅中，搅拌混合8～20min，得到预混料；
(3)将上述制得的预混料经双螺杆挤出机熔融共混，水下拉条切粒，然后将制得的颗粒干燥、打包，制得耐刮擦剂。
5.根据权利要求4所述的一种耐刮擦剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述熔融共混时的挤出温度为200～270℃。
6.根据权利要求4所述的一种耐刮擦剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述干燥的温度为80～100℃。
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