CN112724627A - Pc/abs合金料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PC/ABS合金料技术领域，公开了一种PC/ABS合金料及其应用。其中，所述合金料为通过将PC/ABS合金组合物经熔融混炼得到，所述PC/ABS合金组合物含有PC、ABS、增韧剂、阻燃剂和改性石墨烯；以所述组合物的总重量为基准，PC的含量为65‑80重量％，ABS的含量为10‑30重量％，增韧剂的含量为1‑5重量％，阻燃剂的含量为5‑12重量％，改性石墨烯的含量为0.5‑1重量％。该合金料即具有较高的力学性能，又兼顾绿色阻燃及优异的耐候性能。

Description

PC/ABS合金料及其应用
技术领域
本发明涉及PC/ABS合金料技术领域，具体涉及一种PC/ABS合金料及其应用。
背景技术
随着汽车轻量化和新能源汽车产业政策爆棚，车用塑料呈现出轻量化、环保化、功能化的发展趋势，汽车、电子电气等领域对塑料多功能化的要求不断提高，其轻薄化、高集成化的行业趋势要求材料不仅要具备良好的力学性能、加工成型性能及耐热性能，同时也必须在更低厚度下满足复杂户外环境下的耐候和稳定阻燃等严苛要求。
PC是一种优异的工程塑料，具有机械强度高、耐冲击韧性好、尺寸稳定、电绝缘性好的特性，以及还具有良好的综合性能，在家电、汽车、电子电气等各个领域应用广泛，但是，PC同时也存在流动性差，耐溶剂性差，对缺口的敏感性大等缺点。
PC/ABS合金结合了两种材料的优异特性，比单纯的PC或ABS性能更好，使ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(UV)等性质得到充分发挥。但是，目前我国商品级的无卤阻燃PC/ABS很少，早期的PC合金中多添加卤素化合物以达到其阻燃性能要求，卤系阻燃剂阻燃效率高，但燃烧时会生成较多的烟和腐蚀气体(HX)，有些非环保型的溴系阻燃剂在燃烧过程中甚至会大量释放出有毒致癌物质(多溴代苯并噁英、多溴代二苯并呋喃)，因此，由于卤系阻燃剂因环保问题限制了其应用。
另外，功能化PC合金料的成分复杂，各类助剂组分性质相异，随着各种助剂的加入，会对材料内部环境产生较大改变，从而导致合金料综合性能下降。
因此，在实现复杂构件薄壁化的同时，既保证产品的力学性能，又兼顾绿色阻燃及优异的耐候性能是决定PC合金料是否能在当下市场实现推广应用的关键所在。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的卤系阻燃剂不环保的问题，以及PC/ABS合金料力学性能以及耐候性能差的缺陷问题，提供一种PC/ABS合金料及其应用，该合金料具有优良的绿色阻燃性能。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种PC/ABS合金料，所述PC/ABS合金料为通过将合金组合物经熔融混炼得到，其中，所述合金组合物含有PC、ABS、增韧剂、阻燃剂和改性石墨烯；其中，以所述合金组合物的总重量为基准，所述PC的含量为65-80重量％，所述ABS的含量为10-30重量％，所述增韧剂的含量为1-5重量％，所述阻燃剂的含量为5-12重量％，所述改性石墨烯的含量为0.5-1重量％。
本发明第二方面提供了一种由前述所述的合金料在充电桩或充电枪外壳上的应用。
通过上述技术方案，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明的PC合金料中，其中，PC选用光气法路线生产的聚碳酸酯与酯交换法路线生产的聚碳酸酯的混合物，保证了PC基材的热稳定性和加工成型性能。
(2)本发明的PC合金料中，其中，选用的ABS中的丁二烯含量少，能够显著提高材料在复杂条件下的稳定性和耐水解性。
(3)本发明使用的增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、抗滴落剂均为复配体系，在降低助剂添加量的同时，最大程度发挥了助剂对合金性能的改善增强作用，显著提高了PC合金料的无卤阻燃、耐候性能并保证了材料对力学性能的要求。
(4)本发明的PC合金料中添加了改性石墨烯，改善了合金体系的机械性能，提高了合金料的阻燃性和热稳定性。
(5)本发明采用高容积、高扭矩的同向双螺杆挤出机进行熔融混炼，能够显著提高材料的混炼分散效果，在较低的熔体温度条件下获得更高性能的目标产品。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种PC/ABS合金料，其中，所述PC/ABS合金料为通过将合金组合物经熔融混炼得到，其中，所述合金组合物含有PC、ABS、增韧剂、阻燃剂和改性石墨烯；其中，以所述合金组合物的总重量为基准，所述PC的含量为65-80重量％，所述ABS的含量为10-30重量％，所述增韧剂的含量为1-5重量％，所述阻燃剂的含量为5-12重量％，所述改性石墨烯的含量为0.5-1重量％。
根据本发明，各组分的总重量之和为百分之百。
根据本发明，所述PC/ABS合金料为通过将合金组合物采用同向双螺杆挤出机经熔融混炼后再经造粒处理得到。
优选情况下，以所述合金组合物的总重量为基准，所述PC的含量为65-70重量％，所述ABS的含量为10-15重量％，所述增韧剂的含量为2-5重量％，所述阻燃剂的含量为5-8重量％，所述改性石墨烯的含量为0.7-1重量％。
根据本发明，所述PC为聚碳酸酯-1和聚碳酸酯-2的混合物，其中，所述聚碳酸酯-1为光气法路线生产的聚碳酸酯，所述聚碳酸酯-2为酯交换法路线生产的聚碳酸酯；且所述聚碳酸酯-1与所述聚碳酸酯-2的重量比为(2-4)：1；优选为(2.5-4)：1。
根据本发明，所述光气法路线生产的聚碳酸酯的熔融指数为7-15g/10min，优选为9-14g/10min，更优选为9-13g/10min，其中，熔指偏差在±1内，以及封端率85-95％；所述酯交换法路线生产的聚碳酸酯的熔融指数为10-30g/10min，优选为11-22g/10min，更优选为15-22g/10min，其中，熔指偏差在±2内，封端率60-80％。在本发明中，所述PC合金料中，PC选用光气法路线生产的聚碳酸酯与酯交换法路线生产的聚碳酸酯的混合物，其中，酯交换法路线生产的聚碳酸酯具有绿色、无污染、成本低的优势，是聚碳酸酯未来的发展趋势，二者混合既能够降低PC树脂羟端基含量(约为6-10％)，PC树脂羟端基含量的降低，能够提高材料加工的热稳定性；又能够保证PC基材的热稳定性和加工成型性能，同时具有低成本的优势。
在本发明中，需要说明的是，“封端率”指的是：
Figure BDA0002250786660000041
即，封端率＝{(封端前羟值-封端后羟值)/封端前羟值}×100％。
根据本发明，所述PC的玻璃化温度为145-150℃，热降解率≤7重量％，ISO冲击缺口指标≥50kgf/cm2；优选情况下，热降解率≤6重量％，ISO冲击缺口指标≥55kgf/cm2。在本发明中，所述PC可以通过商购获得，例如，可以购自帝人聚碳酸酯有限公司，型号为L-1250Y，以及购自奇美实业股份有限公司，型号为PC-110。另外，在本发明中，所述PC的平均分子量为25000-70000。在本发明中采用所述PC能够保证PC基材的热稳定性和加工成型性能。
根据本发明，所述ABS含有25-40重量％的丙烯腈基结构单元、5-20重量％的丁二烯基结构单元和30-70重量％的苯乙烯基结构单元；优选情况下，所述ABS含有25-40重量％的丙烯腈基结构单元、10-20重量％的丁二烯基结构单元和45-60重量％的苯乙烯基结构单元；更优选的，含有15重量％的丁二烯基结构单元。另外，将丁二烯基结构单元的含量控制在前述范围之内，能够显著提高材料在复杂条件下的稳定性和耐水解性。在本发明中，所述ABS可以为由25-40重量％的丙烯腈单体、5-20重量％的丁二烯单体和30-70重量％的苯乙烯单体采用本体法通过共聚制备得到的共聚物；在本发明中，所选用的ABS的杂质残留低，例如，杂质残留为残余丙烯腈、苯乙烯、乙基苯(溶剂)。
根据本发明，所述改性石墨烯为硅烷交联石墨烯气凝胶，硅烷交联石墨烯气凝胶的气体密度为9-65mg/m3，压缩模量为0.8-1.4MPa，孔隙率为95％-98％。在本发明中，采用改性石墨烯，能够利用石墨烯独特的结构特性，改善了合金体系的机械性能，提高了合金料的阻燃性和热稳定性。
根据本发明，所述阻燃剂为磷酸酯类无卤阻燃剂；优选情况下，所述阻燃剂选自磷酸三苯酯(TPP)、间苯二酚-双(磷酸二苯酯)(RDP)和双酚A-双(磷酸二苯酯)(BDP)中的至少一种与耐温磷酸酯阻燃剂或磷腈阻燃剂共混形成的复配体系；其中，所述耐温磷酸酯阻燃剂为1,3-亚苯基磷酸四(2,6-二甲基苯基)酯(PX-200)；所述磷腈阻燃剂为SPB-100，其中，SPB-100为六苯氧基环三磷腈；优选情况下，所述阻燃剂为BDP与SPB-100的复配体系。
在本发明中，当所述阻燃剂为磷酸酯类无卤阻燃剂，优选情况下，所述阻燃剂选自磷酸三苯酯、间苯二酚-双(磷酸二苯酯)和双酚A-双(磷酸二苯酯)中的任意一种与耐温磷酸酯阻燃剂或磷腈阻燃剂共混形成复配体系时，磷酸三苯酯、间苯二酚-双(磷酸二苯酯)和双酚A-双(磷酸二苯酯)中的任意一种与耐温磷酸酯阻燃剂或磷腈阻燃剂按照质量比(0.2-1)：1进行混合配制；所述阻燃剂选自磷酸三苯酯、间苯二酚-双(磷酸二苯酯)和双酚A-双(磷酸二苯酯)中的任意两种或者任意三种时，每一种组分的含量没有具体限定，只要满足所述阻燃剂的总量与耐温磷酸酯阻燃剂或磷腈阻燃剂按照上述质量配比即可。
根据本发明，所述增韧剂选自MBS增韧剂、有机硅核壳结构增韧剂和EMA增韧剂中的任意两种；优选情况下，所述MBS增韧剂为甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的三元共聚物；所述有机硅核壳结构增韧剂为聚甲基丙烯酸甲酯-有机硅氧烷-丙烯酸酯核壳共聚物(MSiA)；所述EMA增韧剂为乙烯(E)和丙烯酸甲酯(MA)的共聚物；在本发明中，优选情况下，所述增韧剂为任意两种的增韧剂按照质量比(2-5)：1混合配制，优选为(2.5-4)：1。
根据本发明，所述合金料还含有助剂，所述助剂包括相容剂、扩链剂、抗滴落剂、抗氧剂、润滑剂和紫外线吸收剂中的一种或多种。优选地，以所述合金组合物的总重量为基准，所述相容剂的含量为0.5-3重量％，所述扩链剂的含量为0.1-0.5重量％，所述抗滴落剂的含量为0.1-0.5重量％，所述抗氧剂的含量为0.1-0.3重量％，所述润滑剂的含量为0.05-0.3重量％，所述紫外线吸收剂的含量为0.2-1重量％。
根据本发明，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯的复配物；优选情况下，所述聚四氟乙烯与所述聚偏氟乙烯的含量的重量比为(3-5)：1，优选为(3.5-4.5)：1，更优选为4：1。
根据本发明，所述紫外线吸收剂为苯并三唑、二苯甲酮和炭黑的混合物；优选情况下，苯并三唑、二苯甲酮和所述炭黑的含量的重量比为1：1：(0.5-4)，1：1：(1-2)。在本发明中，所述紫外线吸收剂可以通过商购获得，例如，可以购自德国巴斯夫，型号为UV-328、UV-329。
根据本发明，所述相容剂为SAG反应型高效相容剂，即，一种苯乙烯类反应型增容剂，通过特殊分子设计及分子量的调控，保证了产品在树脂中具有优异的化学反应活性﹑良好的分散性和热稳定性，在本发明中，所述相容剂可以通过商购获得，例如，可以购自佳易容生产的型号为SAG-001、SAG-002的相容剂。
根据本发明，所述扩链剂选自BASF公司生产的
Figure BDA0002250786660000071
ADR系列，优选型号ADR-4468产品，该产品通过调整和控制聚酯类塑料的特性粘度来恢复和改善机械性能、热性能、加工性能和光学的平衡性，扩链剂分子量(Mw)：7250，熔点：60℃。
根据本发明，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，其中，所述受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂1098中的一种或多种；所述亚磷酸酯类抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626和抗氧剂TP80中的一种或多种；另外，在本发明中，受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的含量的质量比例为2：1。在本发明中，所述抗氧剂可以通过商购获得，例如，可以购自上海凯茵化工有限公司，型号为1010、1076、1098、168、626、TP80。
根据本发明，所述润滑剂选自白油(别名石蜡油、白色油、矿物油)、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硅烷聚合物中的任意两种，在本发明中，按等比例混合配制，优选情况下，所述润滑剂为白油与硅烷聚合物的混合物。另外，在本发明中，所述润滑剂可以通过商购获得，例如，白油可以购自上海璞展实业有限公司，型号为3#、5#。
根据本发明，所述增韧剂、所述阻燃剂、所述抗滴落剂、所述紫外线吸收剂和所述抗氧剂均为复配体系，在降低助剂添加量的同时，能够最大程度发挥了助剂对合金性能的改善增强作用，显著提高了PC合金的无卤阻燃、耐候性能并保证了材料对力学性能的要求。
根据本发明，在本发明中的PC/ABS合金组合物中，所述PC/ABS合金组合物中的各组分在使用前可以混合保存，也可以各自独立保存。在优选的情况下，所述PC/ABS合金组合物中的各组分在使用前各自独立保存。
在本发明中，根据本发明的一种优选的具体实施方式，采用前述所述的组合物制备PC/ABS合金料的方法包括：
(1)将原料PC、ABS进行烘干处理；
(2)设置挤出机加工温度；
(3)将PC、ABS、增韧剂、阻燃剂、改性石墨烯和助剂按配方比例称量后依次加入高混机混合均匀，再将混合好的物料加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风冷干燥、造粒，得到所述合金料。
根据本发明，选择同向双螺杆挤出机，螺杆直径比1.55或1.66，螺杆比扭矩15Nm/cm3，在该条件下，能够使物料和助剂达到最佳共混挤出效果。在本发明中，所述同向双螺杆挤出机可以购自德国Leistritz型号为ZSE 40MAXX。
根据本发明，在步骤(1)中，所述烘干温度为110-130℃，优选为120℃，烘干时间为3-5h，另外，在本发明中，干燥至含水量低于0.02％。
优选的，在步骤(2)中，所述挤出机加工温度在210-270℃，优选为220-260℃，各区段温度梯度：10℃，冷却水温：30-50℃；主机转速为150-300RPM。
根据本发明，所述PC/ABS合金料的厚度为1-3(mm)，在本发明中，所述厚度采用游标卡尺方法测得。
根据本发明，所述PC/ABS合金料的拉伸强度为55-70MPa，弯曲强度为85-95MPa，在23℃温度条件下缺口冲击强度为50-65kJ/m2，在-40℃温度条件下缺口冲击强度为30-45kJ/m2，老化后的拉伸强度为40-55MPa，老化后的弯曲强度为68-80MPa，阻燃等级为V-0。在本发明中，需要说明的是，在23℃温度条件下缺口冲击强度为50-65kJ/m2，也可以表示为50-65/23℃(kJ/m2)；同理，在-40℃温度条件下缺口冲击强度为30-45kJ/m2，也可以表示30-45/-40℃(kJ/m2)。
优选情况下，所述PC/ABS合金料的拉伸强度为57.6-65.8MPa，弯曲强度为89.7-93.5MPa，在23℃温度条件下缺口冲击强度为54.5-64.7/kJ/m2，在-40℃温度条件下缺口冲击强度为34.3-42.1/kJ/m2，老化后的拉伸强度为42.6-51.3MPa，老化后的弯曲强度为68.6-78.2MPa，阻燃等级为V-0。
在本发明中，需要说明的是，在23℃温度条件下缺口冲击强度为54.5-64.7kJ/m2，也可以表示为54.5-64.7/23℃(kJ/m2)；同理，在-40℃温度条件下缺口冲击强度为34.3-42.1/kJ/m2，也可以表示为34.3-42.1/-40℃(kJ/m2)。
本发明第二方面提供了一种前述所述的PC/ABS合金料在充电桩或充电枪外壳上的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
该PC/ABS合金料制备过程如下：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为10g/10min的光气法PC树脂的含量为45重量％，熔融指数为22g/10min的酯交换法PC树脂的含量为20重量％，经计算，二者的重量比为2.25:1；
ABS树脂的含量为20重量％，其中ABS为由35重量％的丙烯腈、15重量％的丁二烯和50重量％的苯乙烯制备得到；
增韧剂：核壳结构MBS增韧剂的含量为3重量％，有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-001的含量为2重量％；
阻燃剂：BDP的含量为2重量％、SPB-100的含量为5重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.3重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.16重量％，聚偏氟乙烯的含量为0.04重量％，经计算，二者的重量比为4:1；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.06重量％、抗氧剂168的含量为0.04重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为1重量％，密度为26mg/cm3，压缩模量为1.2MPa，孔隙率为97％；
润滑剂：白油的含量为0.05重量％、硅烷聚合物的含量为0.05重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.1重量％、二苯甲酮的含量为0.1重量％、炭黑的含量为0.1重量％，经计算，三者的重量比为1:1:1；
(2)烘干，将步骤(1)中的合金组合物高速混合20min后投入到双螺杆挤出机的主喂料仓，主喂料螺杆转速为25rpm，经喂料螺杆加入到挤出机主机筒内，主机转速150rpm，主机筒各加热段段控制温度(从加料口到机头出口共十一段)为220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、270℃、270℃、270℃、260℃，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到厚度为2mm，直径为3-4mm的颗粒产品。
实施例2
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为10g/10min的光气法PC树脂的含量为50重量％，熔融指数为15g/10min的酯交换法PC树脂的含量为20重量％，经计算，二者的重量比为2.5:1；以及；
ABS树脂的含量为15重量％，其中，ABS为由30重量％的丙烯腈、15重量％的丁二烯和55重量％的苯乙烯制备得到；
增韧剂：核壳结构MBS增韧剂的含量为2.5重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％，经计算，二者的重量比为2.5:1；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-001的含量为1重量％；
阻燃剂：BDP的含量为2重量％、SPB-100的含量为6重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.4重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.16重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.04重量％，经计算，二者的重量比为4:1；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.06重量％、抗氧剂168的含量为0.04重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为1重量％；
润滑剂：白油的含量为0.1重量％、硅烷聚合物的含量为0.1重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.2重量％、二苯甲酮的含量为0.2重量％、炭黑的含量为0.2重量％，经计算，三者的重量比为1:1:1。
实施例3
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为13g/10min的光气法PC树脂的含量为60重量％，熔融指数为22g/10min的酯交换法PC树脂的含量为20重量％，经计算，二者的重量比为3:1；以及；
ABS树脂的含量为10重量％，其中，ABS为由40重量％的丙烯腈、15重量％的丁二烯和45重量％的苯乙烯制备得到；
增韧剂：核壳结构MBS增韧剂的含量为2重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％，经计算，二者的重量比为2:1；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-002的含量为0.8重量％；
阻燃剂：BDP的含量为2重量％、SPB-100的含量为3重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.2重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.08重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.02重量％，经计算，二者的重量比为4:1；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.07重量％、抗氧剂168的含量为0.03重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为0.5重量％；
润滑剂：白油的含量为0.05重量％、硅烷聚合物的含量为0.05重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.05重量％、二苯甲酮的含量为0.05重量％、炭黑的含量为0.1重量％，经计算，三者的重量比为1:1:2。
实施例4
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为9g/10min的光气法PC树脂的含量为60重量％，熔融指数为11g/10min的酯交换法PC树脂的含量为15重量％，经计算，二者的重量比为4:1；以及；
ABS树脂的含量为10重量％，其中，ABS为由35重量％的丙烯腈、15重量％的丁二烯和50重量％的苯乙烯制备得到；
增韧剂：核壳结构MBS增韧剂的含量为2.5重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％，经计算，二者的重量比为2.5:1；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-002的含量为1.5重量％；
阻燃剂：TPP的含量为2重量％、SPB-100的含量为5重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.5重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.16重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.04重量％，经计算，二者的重量比为4:1；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.15重量％、抗氧剂168的含量为0.05重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为1重量％；
润滑剂：白油的含量为0.05重量％、硅烷聚合物的含量为0.05重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.5重量％、二苯甲酮的含量为0.4重量％、炭黑的含量为0.1重量％，经计算，三者的重量比为5:4:1。
实施例5
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为10g/10min的光气法PC树脂的含量为50重量％，熔融指数为15g/10min的酯交换法PC树脂的含量为15重量％，经计算，二者的重量比为3.33:1；
ABS树脂的含量为15重量％，其中，ABS为由30重量％的丙烯腈、10重量％的丁二烯和60重量％的苯乙烯制备得到；
核壳结构MBS增韧剂的含量为4重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-001的含量为3重量％；
阻燃剂：TPP的含量为2重量％、SPB-100的含量为6重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.3重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.16重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.04重量％；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.15重量％、抗氧剂168的含量为0.05重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为0.7重量％；
润滑剂：白油的含量为0.05重量％、硅烷聚合物的含量为0.05重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.2重量％、二苯甲酮的含量为0.2重量％、炭黑的含量为0.1重量％。
实施例6
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为14g/10min的光气法PC树脂的含量为50重量％，熔融指数为22g/10min的酯交换法PC树脂的含量为25重量％，经计算，二者的重量比为2:1；以及；
ABS树脂的含量为10重量％，其中，ABS为由40重量％的丙烯腈、10重量％的丁二烯和50重量％的苯乙烯制备得到；
聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯核壳共聚物增韧剂的含量为1重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-002的含量为3重量％；
阻燃剂：TPP的含量为2重量％、SPB-100的含量为5重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.4重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.18重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.02重量％；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.1重量％、抗氧剂168的含量为0.05重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为1重量％；
润滑剂：白油的含量为0.03重量％、硅烷聚合物的含量为0.02重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.15重量％、炭黑的含量为0.05重量％。
实施例7
本实施例在于说明采用本发明的PC/ABS合金组合物制备的PC/ABS合金料。
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为13g/10min的光气法PC树脂的含量为45重量％，熔融指数为11g/10min的酯交换法PC树脂的含量为20重量％，经计算，二者的重量比为2.25:1；以及；
ABS树脂的含量为15重量％，其中，ABS为由25重量％的丙烯腈、20重量％的丁二烯和55重量％的苯乙烯制备得到；
聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯核壳共聚物增韧剂的含量为3重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-001的含量为3重量％；
阻燃剂：TPP的含量为2重量％、SPB-100的含量为4重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.5重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.15重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.05重量％；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.15重量％、抗氧剂168的含量为0.05重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为0.5重量％；
润滑剂：白油的含量为0.05重量％、硅烷聚合物的含量为0.05重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.3重量％、二苯甲酮的含量为0.1重量％、炭黑的含量为0.1重量％。
对比例1
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为10g/10min的光气法PC树脂的含量为65重量％；
ABS树脂的含量为20重量％，其中，为由35重量％的丙烯腈、15重量％的丁二烯和50重量％的苯乙烯制备得到；
核壳结构MBS增韧剂的含量为2重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为2重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-001的含量为2重量％；
阻燃剂：BDP的含量为7重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.3重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.1重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.1重量％；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.05重量％、抗氧剂168的含量为0.05重量％；
改性石墨烯：硅烷交联石墨烯气凝胶的含量为1重量％；
润滑剂：白油的含量为0.1重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.2重量％、炭黑的含量为0.1重量％。
对比例2
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为22g/10min的酯交换法PC树脂的含量为70重量％；
ABS树脂的含量为15重量％，其中，为由30重量％的丙烯腈、10重量％的丁二烯和60重量％的苯乙烯制备得到；
核壳结构MBS增韧剂的含量为3.5重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-002的含量为2重量％；
阻燃剂：SPB-100的含量为8重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.4重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.1重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.1重量％；
抗氧剂：抗氧剂168的含量为0.1重量％；
润滑剂：白油的含量为0.1重量％、硅烷聚合物的含量为0.1重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.3重量％、二苯甲酮的含量为0.2重量％、炭黑的含量为0.1重量％。
对比例3
按照与实施例1相同的方法制备PC/ABS合金料，所不同之处在于：
该合金组合物的含量不同，具体地：
(1)准备合金组合物，以该合金组合物的总重量为基准，熔融指数为10g/10min的光气法PC树脂的含量为40重量％、熔融指数为22g/10min的酯交换法PC树脂的含量为30重量％，经计算，二者的重量比为1.33:1；
ABS树脂的含量为15重量％，其中，为由40重量％的丙烯腈、15重量％的丁二烯和45重量％的苯乙烯制备得到；
核壳结构MBS增韧剂的含量为3重量％、有机硅核壳结构增韧剂的含量为1重量％；
相容剂：反应型高效相容剂SAG-001的含量为3重量％；
阻燃剂：BDP的含量为4重量％、SPB-100的含量为8重量％；
扩链剂：ADR-4468的含量为0.3重量％；
抗滴落剂：聚四氟乙烯的含量为0.1重量％、聚偏氟乙烯的含量为0.1重量％；
抗氧剂：抗氧剂1010的含量为0.1重量％；
润滑剂：白油的含量为0.05重量％、硅烷聚合物的含量为0.05重量％；
紫外线吸收剂：苯并三唑的含量为0.1重量％、二苯甲酮的含量为0.1重量％、炭黑的含量为0.1重量％。
测试例
将实施例1-7以及对比例1-3制备的PC/ABS合金料按标准试验测试方法进行测试，其中老化试验条件为(85％湿度，85℃)，老化1000小时后分别测试相应的物理力学性能，测试结果详见下表1。
表1
Figure BDA0002250786660000191
备注：可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准，它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。
HB：UL94标准中最低的阻燃等级。要求对于3到13毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。
V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。可以引燃30cm下方的药棉。
V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能引燃30cm下方的药棉。
V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在10秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
通过表1的结果可以看出，采用本发明合金料既具有较高的力学性能(拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度)，又兼顾绿色阻燃及优异的耐候性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种PC/ABS合金料，所述PC/ABS合金料为通过将合金组合物经熔融混炼得到，其特征在于，所述合金组合物含有PC、ABS、增韧剂、阻燃剂和改性石墨烯；其中，以所述合金组合物的总重量为基准，所述PC的含量为65-80重量％，所述ABS的含量为10-30重量％，所述增韧剂的含量为1-5重量％，所述阻燃剂的含量为5-12重量％，所述改性石墨烯的含量为0.5-1重量％。
2.根据权利要求1所述的合金料，其中，所述PC为聚碳酸酯-1和聚碳酸酯-2的混合物，其中，所述聚碳酸酯-1为光气法路线生产的聚碳酸酯，所述聚碳酸酯-2为酯交换法路线生产的聚碳酸酯。
3.根据权利要求2所述的合金料，其中，所述聚碳酸酯-1的熔融指数为7-15g/10min，优选为9-14g/10min，更优选为9-13g/10min；
优选地，所述聚碳酸酯-2的熔融指数为10-30g/10min，优选为11-22g/10min，更优选为15-22g/10min。
4.根据权利要求2或3所述的合金料，其中，所述聚碳酸酯-1与所述聚碳酸酯-2的重量比为(2-4)：1。
5.根据权利要求1所述的合金料，其中，所述ABS含有25-40重量％的丙烯腈基结构单元、5-20重量％的丁二烯基结构单元和30-70重量％的苯乙烯基结构单元。
6.根据权利要求1所述的合金料，其中，所述阻燃剂为磷酸酯类无卤阻燃剂；优选地，所述阻燃剂选自磷酸三苯酯、间苯二酚-双(磷酸二苯酯)和双酚A-双(磷酸二苯酯)中的至少一种与耐温磷酸酯阻燃剂或磷腈阻燃剂共混形成的复配体系。
7.根据权利要求1所述的合金料，其中，所述耐温磷酸酯阻燃剂为1,3-亚苯基磷酸四(2,6-二甲基苯基)酯；所述磷腈阻燃剂为六苯氧基环三磷腈。
8.根据权利要求1所述的合金料，其中，所述改性石墨烯为硅烷交联石墨烯气凝胶；优选地，所述改性石墨烯的密度为9-65mg/cm3，压缩模量为0.8-1.4MPa，孔隙率为95-98％。
9.根据权利要求1所述的合金料，其中，所述增韧剂选自MBS增韧剂、有机硅核壳结构增韧剂和EMA增韧剂中的任意两种。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的合金料，其中，所述合金料还含有助剂，所述助剂包括相容剂、扩链剂、抗滴落剂、抗氧剂、润滑剂和紫外线吸收剂中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的合金料，其中，优选地，以所述合金组合物的总重量为基准，所述相容剂的含量为0.5-3重量％，所述扩链剂的含量为0.1-0.5重量％，所述抗滴落剂的含量为0.1-0.5重量％，所述抗氧剂的含量为0.1-0.3重量％，所述润滑剂的含量为0.05-0.3重量％，所述紫外线吸收剂的含量为0.2-1重量％。
12.根据权利要求10所述的合金料，其中，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯的复配物；优选地，所述聚四氟乙烯与所述聚偏氟乙烯的含量的重量比为(3-5)：1。
13.根据权利要求12所述的合金料，其中，所述紫外线吸收剂为苯并三唑、二苯甲酮和炭黑的混合物；优选地，苯并三唑、二苯甲酮和所述炭黑的含量的重量比为1：1：(0.5-4)。
14.根据权利要求1-13中任意一项所述的合金料，其中，所述PC/ABS合金料的拉伸强度为55-70MPa，弯曲强度为85-95MPa，在23℃温度条件下缺口冲击强度为50-65kJ/m2，在-40℃温度条件下的缺口冲击强度为30-45kJ/m2，老化后的拉伸强度为40-55MPa，老化后的弯曲强度为68-80MPa，阻燃等级为V-0。
15.权利要求1-14中任意一项所述的合金料在充电桩或充电枪外壳上的应用。
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