CN111484721A - 一种耐低温冲击pc/abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐低温冲击PC/ABS复合材料及其制备方法。该PC/ABS复合材料的质量份数组成如下：PC含量为51.2‑65.4%，ABS含量为30‑40%，增韧剂含量3‑6%，抗氧剂含量0.5‑1%，耐刮擦剂0.1‑0.3%，黑色母1‑1.5%。本发明的优势在于所制备的MBS增韧PC/ABS合金材料既保证常规机械性能的同时，材料在‑30℃（6h）的条件下保持优异的耐低温缺口冲击性能，另外材料具备优异的耐刮擦性能，与传统PC/ABS材料相比，更能适应汽车领域、电子电器领域的使用要求，优异的耐低温冲击性能和耐刮擦性能将更能满足材料的使用环境要求，扩大市场需求量，另外制备工艺简单，易于进行大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐低温冲击PC/ABS复合材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(Polycarbonate)简称PC，是一种综合性能优良的工程塑料，具有优异的冲击韧性、透明性、尺寸稳定性、电气绝缘性、耐蠕变性等，广泛应用于汽车、电子电器等领域，PC是一类分子链中含有碳酸酯基的聚合物的总称，其主要分为两大类：双酚A型聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯。
PC分子主链上含有刚性苯环，使其具有韧而刚的力学特性，但同时也使PC的结晶能力差，属于非结晶型聚合物。在力学性能方面不足之处在于PC耐应力开裂性较差，属于缺口敏感型材料，而且疲劳强度较低、耐化学药品性能差等。为改善PC的性能，通常将PC与其他高分子材料或者填充增强材料共混制成聚合物合金，如PC/ABS、 PC/PBT、PC/PMMA、PC/PET等等，以提高缺口冲击强度、改善应力开裂性、提高加工流动性能等，从而扩宽PC的应用领域。
ABS树脂主要由三种成分组成：接枝共聚物(以聚丁二烯为主链，苯乙烯和丙烯腈为支链的共聚物)、苯乙烯与丙烯腈的无规共聚物(SAN)、未接枝的聚丁二烯(PB)， ABS既有丙烯腈树脂的强度、耐热性和耐化学稳定性，又有PB橡胶的韧性和低温抗冲击性以及苯乙烯树脂的刚性和易加工型，是一种性能优良的热塑性工程塑料。
将PC与ABS共混改性，可以综合PC和ABS两者的优良性能，既能使ABS的耐热性和拉伸性能提高，又能降低PC的熔体粘度、改善其加工性能、减少对应力开裂的敏感性，综上所述，有必要开发出一种耐低温冲击PC/ABS复合材料。
发明内容
本发明克服现有技术中的不足，提供一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，该材料具有优异的常规机械性能，与传统的PC/ABS复合材料相比，优异的耐低温冲击性能和耐刮擦性能能更好地适应使用环境，扩大应用范围，更加符合当下消费者对材料的使用需求，而且制备工艺简单，易于进行大规模工业化生产，本发明采用的技术方案如下：
其原料按质量分数计，详细配方如下：
PC：51.2-65.4份
ABS：30-40份
增韧剂：3-6份
抗氧剂：0.5-1份
耐刮擦剂：0.1-0.3份
黑色母：1-1.5份
1、所述的PC至少为一种PC组成。PC的熔体质量流动速率在10-30g/10min(300℃，1.2Kg)之间。
2、所述的ABS至少为一种ABS组成。ABS的熔体质量流动速率在10-30g/10min(220℃， 10Kg)之间。
3、所述的增韧剂是MBS、ACR、马来酸酐接枝共聚物(EVA-g-MAH)中至少一种组成。
4、所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:2的比例复配组成。
5、所述的耐刮擦剂为巴斯夫S101。
6、所述的黑色母为山东卡勒夫KO3300。
7、所述制备过程：包括以下制备过程：将PC、ABS、增韧剂、抗氧剂、耐刮擦剂、黑色母按比例加入高速搅拌机混合均匀后，从主喂料加入双螺杆挤出机，经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到耐低温冲击PC/ABS复合材料，加工温度240～250℃，转速 240-280r/min、主喂料频率23-28Hz。
8、本发明的有益效果是：
(1)本发明所制备的PC/ABS复合材料具有良好的机械性能，与PC/ABS复合材料相比，耐低温冲击性能和耐刮擦性能更加优异，解决了PC/ABS复合材料相容性差、抗冲击性能差等问题。
(2)制备工艺简单，易于进行大规模工业化生产。
具体实施方式
一种耐低温冲击PC/ABS复合材料由以下质量份数组成：
PC：51.2-65.4份
ABS：30-40份
增韧剂：3-6份
抗氧剂：0.5-1份
耐刮擦剂：0.1-0.3份
黑色母：1-1.5份
1、优选的，所述的PC为韩国乐天PC(1100)。
2、优选的，所述的ABS为吉林石化ABS(0215A)。
3、优选的，所述的增韧剂是MBS、ACR、马来酸酐接枝共聚物(EVA-g-MAH)中至少一种组成，进一步优选东莞惠创MBS(2620)、东莞星原化工EVA-g-MAH作为增韧剂。
4、优选的，所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:2的比例复配组成，进一步优选为巴斯夫的1010与168。
5、优选的，所述的耐刮擦剂为巴斯夫S101。
6、优选的，所述的黑色母为山东卡勒夫KO3300。
7、优选的，所述制备过程：将PC、ABS、增韧剂、抗氧剂、耐刮擦剂、黑色母按比例加入高速搅拌机混合均匀后，从主喂料加入双螺杆挤出机，经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到耐低温冲击PC/ABS复合材料，加工温度240～250℃，转速240-280r/min、主喂料频率23-28Hz。
以下通过具体的实施例本本发明的内容作进一步的说明。
实施例和对比例的配方组成见表1
表1实施例和对比例的配方组成(质量百分比)
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 |
| PC | 55.8 | 55 | 54.4 | 54.4 | 55 | 55 |
| ABS | 40 | 39 | 38.6 | 38.6 | 39 | 39 |
| MBS(2620) | 3 | 4.5 | 5.5 | 5.5 | - | - |
| EVA-g-MAH | - | - | - | - | 4.5 | 4.5 |
| 抗氧剂 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| 耐刮擦剂 | - | - | - | 0.2 | - | - |
| 黑色母 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
表1中所使用的抗氧剂为1010和168配比为1:2。
将上述原料按照所述配比称量后，加入高速搅拌机混合均匀后，从主喂料加入双螺杆挤出机，经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到耐低温冲击PC/ABS复合材料，加工温度240～250℃，转速240-280r/min、主喂料频率23-28Hz。
将加工后得到的复合材料通过表2所示的测试标准进行检测，表3为相应实施例和对比例的测试结果。
MBS是以甲基丙烯酸甲酯为壳，橡胶相为核的核-壳结构，并且是软核硬壳型接枝共聚物，这种结构在PC/ABS合金体系中具有更好的相容性，通过表3可见，随着MBS 含量的增加，PC/ABS复合材料的拉伸强度、弯曲强度，甚至常温冲击强度均有所下降，这是因为MBS在PC和ABS间作为一种界面活性剂，其中PB相是薄弱项，使得整个材料的机械性能有小幅下降，至于常温缺口冲击性能有略微下降主要是MBS自身的冲击强度低于PC的缘故；在低温环境中，MBS中的橡胶相在材料受到应力时能够引发银纹，从而改善材料原有的脆性，提高整个材料的韧性，正如实验所示，MBS的含量由 3％增加到5.5％时，材料的耐低温冲击强度由19.8Mpa提高到25Mpa。
以上所述，仅是本发明的部分实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明技术方案范围内，对技术内容进行些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：是由以下质量份数的原料组成：
PC：51.2-65.4份
ABS：30-40份
增韧剂：3-6份
抗氧剂：0.5-1份
耐刮擦剂：0.1-0.3份
黑色母：1-1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：PC的熔体质量流动速率在10-30g/10min（300℃，1.2Kg）之间。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：ABS的熔体质量流动速率在10-30g/10min（220℃，10Kg）之间。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：所述的增韧剂是MBS、ACR、马来酸酐接枝共聚物（EVA-g-MAH）中至少一种组成。
5.根据权利要求1所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂是由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按1:2的比例复配组成。
6.根据权利要求1所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：所述的耐刮擦剂为巴斯夫S101。
7.根据权利要求1所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于：所述的黑色母为无载体黑色母。
8.权利要求1～6中任意一项所述的一种耐低温冲击PC/ABS复合材料，其特征在于，包括以下制备过程：将PC、ABS、增韧剂、抗氧剂、耐刮擦剂、黑色母按比例加入高速搅拌机混合均匀后，从主喂料加入双螺杆挤出机，经熔融混合挤出、拉条水冷切粒后得到耐低温冲击PC/ABS复合材料，加工温度240～250℃，转速240-280r/min、主喂料频率23-28Hz。
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