CN112375366A - 一种高光免喷涂特黑pc/asa合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高光免喷涂特黑PC/ASA合金材料及其制备方法，属于高分子材料改性技术领域。该PC/ASA合金材料按总质量份数100份计，由聚碳酸酯(PC)60‑75份、ASA15‑30份、石墨2‑4份、炭黑色粉1‑2份、紫B(溶剂紫13)0.1‑0.5份、高光增亮剂3‑5份和加工助剂0.1‑1份组成，上述原料混合后经双螺杆挤出机挤出切粒得到。本发明一方面加入石墨提高材料的耐磨性能，以及加入特殊炭黑和紫B协同提高炭黑的分散性和合金材料整体黑度；一方面引入高光增亮剂提高材料的表面光泽，所得PC/ASA合金制品具有耐磨、高光泽和特黑的美观效果。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域，涉及一种PC/ASA合金材料，具体涉及一种高光免喷涂特黑PC/ASA合金材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)和丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物(ASA)形成的PC/ASA合金材料具有优异的力学性能和热性能，广泛应用在汽车、家电、数码产品等领域。但是，由于PC分子链中含有酯基，易吸水，耐化学品稳定性差，尤其对碱性物质的耐性较差，在弱碱性环境中以降级，此外PC的空间位阻较大，其制件易出现残余应力。而且ABS由于橡胶PB的存在，喷漆时容易被腐蚀。
为防止PC/ABS合金制品喷漆后易出现开裂以及流痕熔接线的问题，现有技术中通过开发免喷涂的PC/ABS合金材料实现喷漆效果，替代传统的喷漆PC/ABS合金制品，从根本上避免喷涂漆料对PC/ABS合金的腐蚀，且无流痕熔接线现象。但是，现有的免喷涂PC/ABS合金材料仍无法满足特殊应用场合下耐磨、高光泽和特黑的美观效果要求，且限于目前技术手段很难批量化生产。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种特黑高耐磨、高光泽度替代喷涂的PC/ASA合金材料。
本发明的另一目的还在于提供上述PC/ASA合金材料的制备方法，工艺简单，可实现高光免喷涂材料批量化生产，满足市场上对高性能PC/ASA合金材料的需求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明的第一方面，高光免喷涂特黑PC/ASA合金材料，按总质量份数100份计，由以下原料组成：聚碳酸酯(PC)60-75份、ASA 15-30份、石墨2-4份、炭黑色粉1-2份、紫B(溶剂紫13)0.1-0.5份、高光增亮剂3-5份，以及加工助剂0.1-1份。
所述聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯，且熔点为220-230℃，数均分子量为20000-70000。
所述ASA的成型温度为170-230℃。
所述紫B的熔点为190-191℃，密度为1.24kg/m3，紫B的加入可以与特定炭黑协同作用，使材料的黑为蓝相黑，使其效果更黑。
所述炭黑色粉的粒径为20-24nm、单质硫(S)的含量为0.02％-0.5％、多环芳烃(PAHS)类物质的含量为0.255-10.48ppm；和/或
所述炭黑色粉的比表面积为91-110m2/g，和/或
所述炭黑色粉的着色力为105-140，和/或
所述炭黑色粉的吸油值为98-300，和/或
所述炭黑色粉的纯度为97％-99.9％。
所述高光增亮剂是由所述高光增亮剂是由聚醚、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和成核剂按照质量比为15:82:3加工得到的改性功能母粒。
所述加工助剂由热稳定剂、抗氧剂和分散剂组成，且所述热稳定剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；和/或所述抗氧剂包括三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)和/或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)；和/或所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺。
本发明的第二方面，上述PC/ASA合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将ASA、炭黑和少量加工助剂在180-220℃的捏合机内捏合密炼10-30分钟，再经破碎机破碎成大小不均的颗粒状捏合粒料；
(2)将上述颗粒状捏合粒料与PC、石墨、紫B、高光增亮剂和剩余加工助剂使用混合机混合5-10分钟后，经双螺杆挤出机挤出切粒得到；其中，所述挤出分段温区依次为：
一区：180-220℃，二区：190-230℃，三区：200-250℃，四区：200-250℃，五区：200-250℃，六区：200-250℃，七区：200-250℃，八区：200-250℃，九区：200-250℃，机头：190-240℃，且主机转速保持300-500转/分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明一方面通过加入石墨提高材料的耐磨性能，以及引入特殊规格的炭黑，并通过捏合机与ASA捏合在一起，提高炭黑的分散性以及合金材料整体的黑度，以及紫B的加入，使其L值仅为1.0；另一方面，通过引入高光增亮剂提高材料的表面光泽，光泽度可达105，所得制品具有耐磨、高光泽以及特黑的美观效果。
2、本发明的制备方法工艺简单，可实现高光免喷涂材料批量化生产，满足高端应用市场对PC/ASA合金材料的需求。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。对本领域技术人员来说，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下所用原料均市售可得，使用设备包括混料机(100L)、ZSK-26Mc双螺杆挤出机(50)、捏合机(150L)、破碎机(CL580)。
普通炭黑和特殊炭黑(炭黑PFEB)的物化特性如表1所示。
表1
制备方法
PC/ASA合金材料的制备方法为：
(1)将ASA、炭黑和少量加工助剂在180-220℃的捏合机内捏合密炼10-30分钟，再经破碎机破碎成大小不均的颗粒状捏合粒料，平均约黄豆大小。
(2)将上述颗粒状捏合粒料与PC、石墨、高光增亮剂、剩余加工助剂使用混合机混合5-10分钟后，经双螺杆挤出机挤出切粒得到；其中，所述挤出分段温区依次为：
一区：180-220℃，二区：190-230℃，三区：200-250℃，四区：200-250℃，五区：200-250℃，六区：200-250℃，七区：200-250℃，八区：200-250℃，九区：200-250℃，机头：190-240℃，且主机转速保持300-500转/分钟。
在加入特殊炭黑(实施例1-3)和加入普通炭黑(对比例1-8)的情况下制备PC/ASA合金材料制品时各组分的重量比如表2所示。
性能测试
(1)颜色黑度用L值表示，L值越小黑度越黑，依据KONICA MINOLTA柯尼卡美能达分光测色计CM-2500c进行测量。
(2)表面光泽测量仪器依据德国BYK光泽度计进行测量。
(3)耐磨测试通过划痕硬度计和德国BYK光泽度计进行测量，以刮擦后光泽保留率％表示。
实施例1-3和对比例1-8所得PC/ASA合金材料制品的上述性能测试结果如表2所示。
表2
通过表2中实施例和对比例比较可知，加入石墨可以提高材料的耐磨性能(实施例1和对比例5)，与加入普通炭黑相比，本发明引入特殊规格炭黑与ASA捏合提高炭黑分散性的同时提高合金材料整体的黑度(实施例1和对比例1)，加入紫B后其L值仅为1.0(实施例1-3和对比例3)。另外，引入高光增亮剂可以提高材料的表面光泽，光泽度可达105(数值越大，光泽越高)(实施例1-3和对比例7)，所得制品具有耐磨、高光泽以及特黑的美观效果。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.高光免喷涂特黑PC/ASA合金材料，其特征在于，按总质量份数100份计，由以下原料组成：聚碳酸酯(PC)60-75份、ASA 15-30份、石墨2-4份、炭黑色粉1-2份、紫B(溶剂紫13)0.1-0.5份、高光增亮剂3-5份和加工助剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯，且熔点为220-230℃，数均分子量为20000-70000。
3.根据权利要求1所述的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述ASA的成型温度为170-230℃。
4.根据权利要求1所述的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述紫B的熔点为190-191℃，密度为1.24kg/m3。
5.根据权利要求1所述的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述炭黑色粉的粒径为20-24nm、单质硫(S)的含量为0.02％-0.5％、多环芳烃(PAHS)类物质的含量为0.255-10.48ppm；和/或
所述炭黑色粉的比表面积为91-110m2/g，和/或
所述炭黑色粉的着色力为105-140，和/或
所述炭黑色粉的吸油值为98-300，和/或
所述炭黑色粉的纯度为97％-99.9％。
6.根据权利要求1所述的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述高光增亮剂是由聚醚、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和成核剂按照质量比为15:82:3加工得到的改性功能母粒。
7.根据权利要求1所述的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述加工助剂由热稳定剂、抗氧剂和分散剂组成；其中，
所述热稳定剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；和/或
所述抗氧剂包括三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)和/或四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)；和/或
所述分散剂为乙撑双硬脂酰胺。
8.权利要求1至7任一项所述PC/ASA合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将ASA、炭黑和少量加工助剂在180-220℃的捏合机内捏合密炼10-30分钟，再经破碎机破碎成大小不均的颗粒状捏合粒料；
(2)将上述颗粒状捏合粒料与PC、石墨、紫B、高光增亮剂和剩余加工助剂使用混合机混合5-10分钟后，经双螺杆挤出机挤出切粒得到；其中，
所述挤出分段温区依次为：
一区：180-220℃，二区：190-230℃，三区：200-250℃，四区：200-250℃，五区：200-250℃，六区：200-250℃，七区：200-250℃，八区：200-250℃，九区：200-250℃，机头：190-240℃，且主机转速保持300-500转/分钟。
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- 2020-12-01 CN CN202011381273.7A patent/CN112375366A/zh active Pending
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