CN113980448A - 一种低温高抗冲的pc/abs合金材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法。通过对硅烷偶联剂进行改性，增大了PC/ABS材料的分子链段的活动能力，破坏其分子链的规整性，提高了PC/ABS材料的耐寒性能；同时在PC/ABS混合物中加入了Al2O3‑SiO2复合纳米填料，其与改性硅烷偶联剂相互作用，形成稳定的共价键，增大了各组分间的结合力，使得制备的PC/ABS材料具有较好的拉伸强度和弯曲强度，极大改善了材料在低温下的抗冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种透明性好、无味、无毒、无定型等热塑性聚合物，具有良好的绝缘性及耐热性和无毒性，较宽的使用温度范围以及高度的尺寸稳定性，广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域。但其耐磨性能较差，容易划伤磨损，加工流动性差、易于应力开裂、对缺口比较敏感。通常会使用聚碳酸酯及丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制成聚碳酸酯/ABS合金。
PC/ABS是一种重要的工程塑料合金，其具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。PC/ABS综合了PC和ABS的优良性能，一方面保持了的耐热性、高强度、高模量等优点；另一方面降低了的熔体黏度，提高了流动性能，改善了加工性能；并且减少了制品内应力，更重要的是降低了材料成本。然而在低温下其性能减弱，难以满足需求。
中国专利201711434250.6公开了一种高抗冲高阻燃PC-ABS复合材料及其制备方法，以PC树脂、ABS树脂、无卤阻燃剂和增韧剂为原料，制备了高抗冲高阻燃PC/ABS复合材料，具有优异的低温抗冲击性能和较高的阻燃性能，可广泛应用于汽车功能件。
中国专利201210122281.9公开了一种高抗冲、绿色环保阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺，以PC、ABS及新型氮-磷阻燃剂为主要原料，添加适量的相容剂、分散剂、抗氧剂、脱模剂、防树脂降解剂及防滴落剂制备而得，具有耐低温冲击性能、高耐热性及光稳定性，可广泛应用于汽车、电子、办公设备等高防火要求领域，且制备工艺控制严格、生产效率高，产品质量稳定，适于工业化生产。
发明内容
为了提高PC/ABS合金材料在低温下的抗冲击性能，本发明提供了一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，能够提高PC/ABS材料的拉伸强度和弯曲强度，改善材料在低温下的抗冲击性能。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂；
所述改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将邻苯二甲酸酯、甲醇钠和二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入惰性气体，在惰性气体保护下，加热搅拌并缓慢加入氨丙基三乙氧基硅烷，维持原温度及搅拌转速进行反应1-2h，后提高温度使溶液剧烈回流1-2h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂；
所述纳米填料由以下方法制备而成：将氧化铝和二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为850-1000℃，煅烧时间为2-4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
本发明具有如下有益效果：
将邻苯二甲酸酯与氨丙基三乙氧基硅烷混合，得到改性硅烷偶联剂，将其与添加Al2O3-SiO2复合纳米填料的PC/ABS混合物熔融混炼，含邻苯二甲酸酯基的一端使得PC/ABS材料的分子链段的活动能力变强，对PC/ABS材料的极性基团进行包裹，降低PC/ABS材料间的分子间作用力；同时含邻苯二甲酸酯基的一端与PC/ABS材料的混合可以破坏其分子链的规整性，进而提高PC/ABS材料的耐寒性能；另一方面，在PC/ABS合金材料的制备过程中，采用交替改变搅拌方向的方式反复搅拌，增大了各物料间的接触程度。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入氩气气体，在氩气气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应1h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流1h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂。
其中，纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间为2h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂65份，ABS树脂25份，纳米填料5份，改性硅烷偶联剂5份，抗氧化剂2份，阻燃剂1.5份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将65重量份PC树脂、25重量份ABS树脂、2重量份抗氧化剂和1.5重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀后加入5重量份纳米填料，反复搅拌40min混合均匀；在混合均匀的物料中加入5重量份改性硅烷偶联剂，反复搅拌55min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
在改性硅烷偶联剂的制备过程中，在甲醇钠的存在下，邻苯二甲酸酯与氨丙基三乙氧基硅烷发生酰胺化反应；同时制备的PC/ABS混合物料中加入了Al2O3-SiO2复合纳米填料，一方面无机纳米填料的加入有助于提高材料的耐磨抗击性能，另一方面，氨丙基三乙氧基硅烷中的乙氧基极易水解，与硅相连的乙氧基水解形成Si-OH。形成的Si-OH与PC/ABS混合物料中的无机材料表面的OH之间相互作用，加热固化脱水与PC/ABS混合物料之间形成共价键。在PC/ABS合金材料的制备过程中，交替改变搅拌方向反复搅拌使得各物料间充分接触，增加了各物料间的结合力。
实施例2
本实施例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入氮气气体，在氮气气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应2h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流2h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂。
其中，纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧时间为4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂95份，ABS树脂65份，纳米填料25份，改性硅烷偶联剂18份，抗氧化剂15份，阻燃剂9份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将95重量份PC树脂、65重量份ABS树脂、15重量份抗氧化剂和9重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀后加入25重量份纳米填料，反复搅拌40min混合均匀；在混合均匀的物料中加入18重量份改性硅烷偶联剂，反复搅拌55min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
实施例3
本实施例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入氮气气体，在氮气气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应2h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流1.5h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂。
其中，纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂80份，ABS树脂45份，纳米填料12份，改性硅烷偶联剂8份，抗氧化剂4份，阻燃剂3份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将80重量份PC树脂、45重量份ABS树脂、4重量份抗氧化剂和3重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀后加入12重量份纳米填料，反复搅拌40min混合均匀；在混合均匀的物料中加入8重量份改性硅烷偶联剂，反复搅拌55min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
实施例4
本实施例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入氮气气体，在氮气气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应2h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流1.5h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂。
其中，纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂90份，ABS树脂55份，纳米填料16份，改性硅烷偶联剂12份，抗氧化剂8份，阻燃剂6份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将90重量份PC树脂、55重量份ABS树脂、8重量份抗氧化剂和6重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀后加入16重量份纳米填料，反复搅拌40min混合均匀；在混合均匀的物料中加入12重量份改性硅烷偶联剂，反复搅拌55min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
实施例5
本实施例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入氮气气体，在氮气气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应2h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流1.5h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂。
其中，纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂85份，ABS树脂50份，纳米填料13份，改性硅烷偶联剂10份，抗氧化剂6份，阻燃剂5份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将85重量份PC树脂、50重量份ABS树脂、6重量份抗氧化剂和5重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀后加入13重量份纳米填料，反复搅拌40min混合均匀；在混合均匀的物料中加入10重量份改性硅烷偶联剂，反复搅拌55min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
对比例1
与实施例5相比不加入纳米填料，其余条件不变。
本对比例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入氮气气体，在氮气气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应2h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流1.5h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂85份，ABS树脂50份，改性硅烷偶联剂10份，抗氧化剂6份，阻燃剂5份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将85重量份PC树脂、50重量份ABS树脂、6重量份抗氧化剂和5重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀，反复搅拌40min混合均匀；在混合均匀的物料中加入10重量份改性硅烷偶联剂，反复搅拌55min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
对比例2
与实施例5相比，不加入改性硅烷偶联剂，其余条件不变。
本对比例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，抗氧化剂和阻燃剂。
其中，纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂85份，ABS树脂50份，纳米填料13份，抗氧化剂6份，阻燃剂5份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将85重量份PC树脂、50重量份ABS树脂、6重量份抗氧化剂和5重量份阻燃剂放入搅拌机中，搅拌2h混合均匀后加入13重量份纳米填料，反复搅拌40min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
对比例3
与实施例5相比，不加入纳米填料和改性硅烷偶联剂，其余条件不变。
本对比例提供一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，抗氧化剂和阻燃剂。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，由以下原料按重量份制备而成：PC树脂85份，ABS树脂50份，抗氧化剂6份，阻燃剂5份；其中抗氧化剂为二丁基苯酚；阻燃剂为聚磷酸铵。
一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.混料：将85重量份PC树脂、50重量份ABS树脂、6重量份抗氧化剂和5重量份阻燃剂放入搅拌机中，反复搅拌40min混合均匀；其中，反复搅拌是指交替改变搅拌方向，能够进一步促进各原料组分的混合；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
产品性能测试
拉伸强度测试：ISO 527-2标准；
弯曲强度测试：ISO 178标准；
缺口冲击强度：ISO 179-1标准。
实施例及对比例的测试结果见表1。
表1
通过对比可知，在加入纳米填料和改性硅烷偶联剂的情况下显著提高了PC/ABS材料的低温抗冲击性能，同时制备的PC/ABS材料维持了较好的拉伸强度和弯曲强度。对比实施例1-5和对比例1、3发现，在改性硅烷偶联剂的加入下，低温缺口抗冲击性能得到了较大的提高，有效的改善了PC/ABS材料的低温抗冲击性能，且纳米填料与改性硅烷偶联剂对于PC/ABS材料性能的提升具有协同作用。
在本发明中，在甲醇钠的催化下，将邻苯二甲酸酯与氨丙基三乙氧基硅烷混合，发生酰胺化反应，得到的产物与添加Al2O3-SiO2复合纳米填料的PC/ABS混合物混炼。在合成的改性硅烷偶联剂中，含邻苯二甲酸酯基的一端使得PC/ABS材料的分子链段的活动能力变强，对PC/ABS材料的极性基团进行包裹，降低PC/ABS材料间的分子间作用力；同时含邻苯二甲酸酯基的一端与PC/ABS材料的混合可以破坏其分子链的规整性，进而提高PC/ABS材料的耐寒性能。
改性硅烷偶联剂的另一端为极易水解的乙氧基，当改性硅烷偶联剂与添加Al2O3-SiO2复合纳米填料的PC/ABS混合物混合时，与硅相连的乙氧基水解形成Si-OH，与混合物中的无机材料表面的OH之间相互作用形成氢键，加热脱水与PC/ABS混合物料之间形成稳定的共价键，增大了各组分间的结合力。
现有技术中，硅烷偶联剂直接加入高分子材料中，使得高分子材料与骨架材料更好的结合在一起。在本发明中对硅烷偶联剂进行改性，引入邻苯二甲酸酯，进一步提高PC/ABS材料的耐寒性能；同时利用硅烷偶联剂可与无机表面结合的特性，与添加Al2O3-SiO2复合纳米填料的PC/ABS混合物间形成共价键，实现了二者较好的结合，使得制备的PC/ABS材料具有较好的拉伸强度和弯曲强度，极大改善了材料在低温下的抗冲击性能，提高了材料的耐寒性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，由以下原料制备而成：PC树脂，ABS树脂，纳米填料，改性硅烷偶联剂，抗氧化剂和阻燃剂；
所述改性硅烷偶联剂由以下方法制备而成：将20重量份邻苯二甲酸酯、2重量份甲醇钠和100重量份二甲基乙酰胺分别加入装置中，搅拌均匀；通入惰性气体，在惰性气体保护下，加热至145℃，搅拌并缓慢加入30重量份氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌速度为400r/min，维持原温度及搅拌转速进行反应1-2h，后提高温度至160℃，使溶液剧烈回流1-2h，降温，减压蒸馏，除去溶剂，过滤得粘性液体即为改性硅烷偶联剂；
所述纳米填料由以下方法制备而成：将15重量份氧化铝和15重量份二氧化硅粉末混合均匀，在惰性气体的保护下于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为850-1000℃，煅烧时间为2-4h，煅烧完成后冷却至室温，对其进行球磨，球磨完成后得到Al2O3-SiO2复合纳米填料；
所述改性硅烷偶联剂与添加Al2O3-SiO2复合纳米填料的PC/ABS混合物混合时，与硅相连的乙氧基水解形成Si-OH，与混合物中的无机材料表面的OH之间相互作用形成氢键。
2.根据权利要求1所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：
PC树脂 65-95份；
ABS树脂 25-65份；
纳米填料 5-25份；
改性硅烷偶联剂 5-18份；
抗氧化剂 2-15份；
阻燃剂 1.5-9份。
3.根据权利要求2所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：
PC树脂 80-90份；
ABS树脂 45-55份；
纳米填料 12-16份；
改性硅烷偶联剂 8-12份；
抗氧化剂 4-8份；
阻燃剂 3-6份。
4.根据权利要求3所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：
PC树脂 85份；
ABS树脂 50份；
纳米填料 13份；
改性硅烷偶联剂 10份；
抗氧化剂 6份；
阻燃剂 5份。
5.根据权利要求1所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气；所述球磨的工艺参数为：转速600r/min，球磨时间6h。
6.根据权利要求1所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述抗氧化剂选自亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、二丁基苯酚、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、叔丁基对羟基茴香醚、三(壬基代苯基)亚磷酸酯、二亚磷酸双十八酯季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酸酯中的一种或几种混合。
7.根据权利要求1所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述阻燃剂选自三氧化二锑、三溴苯酚、三聚磷酸铝、四溴双酚A、四溴苯酐、甲基膦酸二甲酯、聚磷酸铵中的一种或几种混合。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种低温高抗冲的PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.混料：将PC树脂、ABS树脂、抗氧化剂和阻燃剂放入搅拌机中，搅拌混合均匀后加入纳米填料，反复搅拌混合均匀，在混合均匀的物料中加入改性硅烷偶联剂，反复搅拌混合均匀；
S2.挤压成型：将步骤S1得到的混合料送入双螺杆挤出机，在220℃下熔融混炼，所得熔体由双螺杆挤出机挤出后经水槽冷却；
S3.造粒：将步骤S2得到的物料引入切粒机进行切粒，得到低温高抗冲的PC/ABS合金材料。
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