CN114213828A - 一种半透明耐光电镀abs、pc材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及高分子合金材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种半透明耐光电镀ABS、PC材料。一种半透明耐光电镀ABS、PC材料，由包含以下重量份的原料制成：40‑60份PC、20‑40份ABS、6‑8份相容剂以及0.5‑1.5份抗紫外线剂，且所述抗紫外线剂为2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的混合物。其制备方法为：（1）制备ABS、PC混合原料；（2）制备半透明耐光电镀ABS、PC材料。本申请的半透明耐光电镀ABS、PC材料及其制备方法均具有抗氧化、耐黄变的效果。

Description

一种半透明耐光电镀ABS、PC材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及高分子合金材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种半透明耐光电镀ABS、PC材料及其制备方法。
背景技术
高分子合金材料是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料，其中，由于电镀级PC/ABS材料具有优异的耐热性、韧性、耐疲劳强度和电镀性能，所以其广泛应用于办公设备、包装材料、建筑材料以及汽车外饰件中，如汽车LED灯罩。
相关技术中，电镀级PC/ABS复合材料是由聚碳酸酯（PC）和丙稀晴－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS）共混形成的复合材料，其中，聚碳酸酯（PC）具有机械强度高、冲击强度高等优点，但是其流动性差易开裂，而ABS可以作为改性材料提高PC的流动性、电镀性能以及耐腐蚀性，从而降低电镀级PC/ABS材料发生开裂的可能性。
但是，由于上述电镀级PC/ABS复合材料的耐光性相对较差，所以当其应用于汽车LED灯罩上时，紫外线将持续破坏PC/ABS复合材料内部的分子结构，进而导致PC/ABS复合材料容易氧化发黄。
发明内容
为了改善PC/ABS复合材料容易氧化发黄的问题，本申请提供一种半透明耐光电镀ABS、PC材料。
本申请提供的一种半透明耐光电镀ABS、PC材料采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种半透明耐光电镀ABS、PC材料，采用如下的技术方案：
一种半透明耐光电镀ABS、PC材料，由包含以下重量份的原料制成：40-60份PC、20-40份ABS、6-8份相容剂以及0.5-1.5份抗紫外线剂，且所述抗紫外线剂为2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的混合物。
通过采用上述技术方案，当紫外线照射于半透明耐光电镀ABS、PC材料上时，2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉均可以对紫外线进行吸收，从而减少紫外线对半透明耐光电镀ABS、PC材料内部分子结构的破坏，有效减少半透明耐光电镀ABS、PC材料发生氧化变黄的可能性。
另外，由于2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉之间具有一定的协配作用，所以当抗紫外线剂为2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的混合物，抗紫外线剂可以进一步减少PC/ABS复合材料半透明耐光电镀ABS、PC材料出现氧化发黄的可能性。
再加上，由于2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉在分散于ABS/PC体系中均处于透明或者半透明状态，所以在半透明耐光电镀ABS、PC材料应用于汽车开关按钮上时，有效减少抗紫外线剂本身对汽车开关按钮的透光性的影响。
优选的，所述2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1：（1-2）：（2-5）。
优选的，所述2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1：2：4。
通过采用上述技术方案，当2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉在1：（1-2）：（2-5）的重量比例下时，特别是1:2：4的重量比例下，抗紫外线剂可以更为有效地减少紫外线对半透明耐光电镀ABS、PC材料内部分子结构的破坏，进一步减少半透明耐光电镀ABS、PC材料发生氧化变黄的可能性。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝ABS以及丙酮的混合物。
通过采用上述技术方案，由于相容剂为马来酸酐接枝ABS以及丙酮的混合物，而其中丙酮可以对抗紫外线剂进行预相容，随后马来酸酐接枝ABS将抗紫外线剂、ABS、PC进而二次相容，进而在制备半透明耐光电镀ABS、PC材料时，相容剂可以促使抗紫外线剂更为均匀地分散于ABS、PC体系中，间接提高抗紫外线剂对半透明耐光电镀ABS、PC材料的保护效果。
优选的，所述马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为（6-8）：（2-4）。
优选的，所述马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为7：3。
通过采用上述技术方案，当马来酸酐接枝ABS以及丙酮在（6-8）：（2-4）的重量比例下时，特别是7:3的重量比例下，相容剂除了可以促使抗紫外线剂更为均匀地预相容于丙酮上的同时，还促使ABS、PC可以更为简单均匀地与抗紫外线剂相容，间接提高抗紫外线剂对半透明耐光电镀ABS、PC材料的保护效果。
第二方面，本申请提供一种半透明耐光电镀ABS、PC材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种半透明耐光电镀ABS、PC材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将PC、ABS、相容剂以及抗紫外线剂搅拌混合，得到ABS、PC混合原料；
（2）将ABS、PC混合原料进行混合挤出冷却，得到半透明耐光电镀ABS、PC材料。
通过采用上述技术方案，由于预先对PC、ABS、相容剂以及抗紫外线剂搅拌混合，随后在进行挤出冷却，所以在制备半透明耐光电镀ABS、PC材料时，抗紫外线剂、ABS以及PC可以分散的更为均匀，间接提高抗紫外线剂对半透明耐光电镀ABS、PC材料的保护效果。
优选的，（1）中，首先将抗紫外线剂与部分相容剂进行混合挤出造粒，得到抗紫外线母粒，随后再将抗紫外线母粒、PC、ABS以及相容剂搅拌混合，得到ABS、PC混合原料。
通过采用上述技术方案，由于（1）中，首先将抗紫外线剂与部分相容剂进行挤出造粒，得到抗紫外线母粒，随后再将抗紫外线母粒、ABS、PC、相容剂进行混合，进一步促使抗紫外线剂可以更为均匀地与ABS、PC相容，间接提高抗紫外线剂对半透明耐光电镀ABS、PC材料的保护效果。
优选的，所述抗紫外线母粒中相容剂与抗紫外线剂的重量比例为2:1。
通过采用上述技术方案，当抗紫外线母粒中相容剂与抗紫外线剂的重量比例为2：1时，抗紫外线剂可以更为稳定均匀地与相容剂预相容，进一步提高抗紫外线母粒、ABS、PC、相容剂以及抗紫外线剂的相容均匀性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉之间具有一定的协配作用，促使抗紫外线剂可以进一步减少PC/ABS复合材料半透明耐光电镀ABS、PC材料出现氧化发黄的可能性。
2、2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉在分散于ABS/PC体系中均处于透明或者半透明状态，有效减少抗紫外线剂本身对汽车LED灯罩的透光性的影响。
3、本申请的方法，通过首先将抗紫外线剂与部分相容剂进行挤出造粒，随后再将抗紫外线母粒、ABS、PC、相容剂进行混合，促使抗紫外线剂可以更为均匀地与ABS、PC相容。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
原料和制备例
本申请中各原料组分如表1：
表1 各原料组分的来源
原料 型号
PC 奇美PC-110
ABS 奇美PA-765B
2,4－二羟基二苯甲酮 CAS：131-56-6
4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯 CAS：7443-25-6
去氢骆驼蓬碱 CAS：615-42-9
4-（1 ,2 ,2－三苯基乙烯基）苯甲醛 CAS：1289218-74-1
马来酸酐接枝ABS CAS：71342-87-5
乙醇 CAS：64-17-5
乙酸 CAS：64-19-7
丙酮 CAS：64-64-1
制备例1
一种四苯乙烯基咔啉的制备方法，包括以下步骤：在干燥的250ml圆底烧瓶中，将去0.01mol氢骆驼蓬碱和0.01mol4-（1 ,2 ,2－三苯基乙烯基）苯甲醛溶于100毫升乙醇中，随后在500r/min搅拌速度下滴加0.5ml乙酸，继续搅拌回流反应3小时，待反应完毕后冷却至室温、减压抽滤，并经乙醇－丙酮重结晶，真空干燥，得到四苯乙烯基咔啉。
实施例
实施例1
一种半透明耐光电镀ABS、PC材料，采用如下制备方法：
（1）将50kgPC、30kgABS、7kg相容剂以及1kg抗紫外线剂添加至搅拌机内，随后以180r/min的搅拌速度搅拌10min，得到ABS、PC混合原料；
（2）将ABS、PC混合原料投入至双螺杆挤出机内，随后挤出冷却得到半透明耐光电镀ABS、PC材料（双螺杆挤出机内由进料段至机头的温度为235℃、250℃、250℃、255℃、250℃、250℃、245℃、245℃、240℃，机头温度为250℃，搅拌速度为200r/min）；
其中，相容剂为马来酸酐接枝ABS与丙酮的混合物，且马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为1:1；抗紫外线剂为2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的混合物，且2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1:1:1。
实施例2-7
与实施例1的不同之处在于，2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例有所不同，具体如表2所示。
表2 实施例1-7中抗紫外线剂的各原料组分及其重量比例表
2,4－二羟基二苯甲酮 4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯 四苯乙烯基咔啉
实施例1 1 1 1
实施例2 1 2 1
实施例3 1 1 2
实施例4 1 2 2
实施例5 1 2 3
实施例6 1 2 4
实施例7 1 2 5
实施例8
与实施例6的不同之处在于，马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例有所不同，具体如表3所示。
表3 实施例6、实施例8-13中相容剂的各原料组分及其重量比例表
马来酸酐接枝ABS 丙酮
实施例6 1 /
实施例8 1 1
实施例9 9 1
实施例10 8 2
实施例11 7 3
实施例12 6 4
实施例13
与实施例11的不同之处在于，（1）中，首先将lkg抗紫外线剂与1kg相容剂进行混合挤出造粒，得到抗紫外线母粒（双螺杆挤出机内由进料段至机头的温度为215℃、230℃、230℃、235℃、230℃、230℃、225℃、225℃、220℃，机头温度为230℃，搅拌速度为200r/min）；随后再将2kg抗紫外线母粒、50kgPC、30kgABS以及6kg相容剂以180r/min的搅拌速度搅拌10min，得到ABS、PC混合原料。
实施例14
与实施例13的不同之处在于，（1）中，首先将0.5kg相容剂与1kg抗紫外剂混合挤出造粒。
实施例15
与实施例13的不同之处在于，（1）中，首先将2kg相容剂与1kg抗紫外剂混合挤出造粒。
实施例16
与实施例13的不同之处在于，（1）中，首先将3kg相容剂与1kg抗紫外剂混合挤出造粒。
对比例
对比例1
一种半透明电镀ABS、PC材料，采用如下制备方法：
（1）将50kgPC、30kgABS、7kg马来酸酐ABS添加至搅拌机内，随后以180r/min的搅拌速度搅拌10min，得到ABS、PC预备料；
（2）将ABS、PC预备料投入至双螺杆挤出机内，随后挤出冷却得到半透明电镀ABS、PC材料（双螺杆挤出机内由进料段至机头的温度为235℃、250℃、250℃、255℃、250℃、250℃、245℃、245℃、240℃，机头温度为250℃，搅拌速度为200r/min）。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，抗紫外线剂仅为2,4－二羟基二苯甲酮。
对比例3
与实施例1的不同之处在于，抗紫外线剂仅为4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯。
对比例4
与实施例1的不同之处在于，抗紫外线剂仅为四苯乙烯基咔啉。
对比例5
与实施例1的不同之处在于，抗紫外线剂为4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的混合物，且4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯与四苯乙烯基咔啉的重量比例为1:1。
性能检测试验
试验方法
从实施例1-16以及对比例1-5中分别取出3份样品并制备成2cm*5cm*1mm的测试薄片，最后进行如下测试，并取平均值。
试验一、耐黄变测试
使用美国ATLAS公司生产的CI65/DMG型人工加速气候向，辐照0.5W/m2保持不变，喷水时间/不喷水时间18/102min，随后参照HG/T3862-2006《塑料黄色指数试验方法》，测得样品的黄色指数△YI并取平均值（变黄指数△YI是表征光氧老化性能的一个重要指标，△YI越小，表示样品的耐光照老化性能越好，抗黄变效果更好）。
检测结果：实施例1-16以及对比例1-5的检测结果如表4所示。
表4 实施例1-16以及对比例1-5的检测结果表
变黄指数（△YI） 变黄指数（△YI）
实施例1 2.26 实施例12 1.00
实施例2 2.01 实施例13 0.27
实施例3 1.86 实施例14 0.24
实施例4 1.81 实施例15 0.21
实施例5 1.45 实施例16 0.23
实施例6 1.37 对比例1 3.82
实施例7 1.41 对比例2 3.52
实施例8 1.23 对比例3 3.10
实施例9 1.07 对比例4 2.94
实施例10 1.01 对比例5 2.45
实施例11 0.97
结合实施例1和对比例1-5并结合表4可以看出，相对于对比例1来说，对比例2-4的变黄指数均有所降低，其中，以对比例4的下降幅度最高，对比例2的下降幅度最低，由此说明，四苯乙烯基咔啉具有更为优良的抗黄变性能。
而相对于对比例4来说，对比例5的黄色指数显著降低，由此说明，相对于单独使用四苯乙烯基咔啉来说，将4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯与四苯乙烯基咔啉混合使用时，半透明耐光电镀ABS/PC材料具有较好的抗黄变效果。而相对于对比例5来说，实施例1的黄色指数进一步降低，由此说明，相对于将4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯与四苯乙烯基咔啉混合使用来说，将2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉混合使用时，半透明耐光电镀ABS/PC材料具有更好的抗黄变效果，即2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉之间存在一定的协配作用。
结合实施例1-7可以看出，相对于实施例1来说，实施例2-6的黄色指数依次逐渐降低，由此说明，随着四苯乙烯基咔啉比重的提高，半透明耐光电镀ABS/PC材料的抗黄变效果也逐渐提升。而相对于实施例6来说，实施例7的黄色指数却略微有所提升，由此说明，当2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1:2:4时，如果再提高四苯乙烯基咔啉的比重，半透明耐光电镀ABS/PC材料的抗黄变效果将有所下降，即2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1:2:4时，半透明耐光电镀ABS/PC材料具有更好的抗黄变效果。
结合实施例6、实施例8-12并结合表4可以看出，相对于实施例6来说，实施例8的黄色指数有所降低，由此说明，丙酮的设置可以有效提升抗紫外线剂、ABS、PC之间的相容性，间接提高半透明耐光电镀ABS/PC材料的抗黄变性能。
而相对于实施例8来说，实施例9-11的黄色指数依次逐渐降低，由此说明，相容剂中随着丙酮比重的增加，抗紫外线剂、ABS、PC之间的相容性也逐渐变好。而相对于实施例11来说，实施例12的黄色指数却略微有所提升，由此说明，当马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为7:3时，即使再增加丙酮的比重，抗紫外线剂、ABS、PC之间的相容性也不会有所提升，即马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为7:3时，抗紫外线剂、ABS、PC之间的相容性最佳。
结合实施例11、实施例13-16并结合表4可以看出，相对于实施例11来说，实施例13的黄色指数显著降低，由此说明，将抗紫外线剂与相容剂进行预造粒的操作可以有效提升抗紫外线剂、ABS、PC之间的相容性。
而相对于实施例13来说，实施例14-15的黄色指数依次逐渐降低，而相对于实施例15来说，实施例16的黄色指数略微有所提升，由此说明，抗紫外线母粒中相容剂与抗紫外剂的重量比例为2:1时，其可以进一步提升抗紫外线剂、ABS、PC之间的相容性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种半透明耐光电镀ABS、PC材料，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：40-60份PC、20-40份ABS、6-8份相容剂以及0.5-1.5份抗紫外线剂，且所述抗紫外线剂为2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的混合物。
2.根据权利要求1所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料，其特征在于：所述2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1：（1-2）：（2-5）。
3.根据权利要求2所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料，其特征在于：所述2,4－二羟基二苯甲酮、4－甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯以及四苯乙烯基咔啉的重量比例为1：2：4。
4.根据权利要求1所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝ABS以及丙酮的混合物。
5.根据权利要求4所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料，其特征在于：所述马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为（6-8）：（2-4）。
6.根据权利要求5所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料，其特征在于：所述马来酸酐接枝ABS以及丙酮的重量比例为7：3。
7.一种权利要求1-6任一所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将PC、ABS、相容剂以及抗紫外线剂搅拌混合，得到ABS、PC混合原料；
（2）将ABS、PC混合原料进行混合挤出冷却，得到半透明耐光电镀ABS、PC材料。
8.根据权利要求7所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料的制备方法，其特征在于：（1）中，首先将抗紫外线剂与部分相容剂进行混合挤出造粒，得到抗紫外线母粒，随后再将抗紫外线母粒、PC、ABS以及相容剂搅拌混合，得到ABS、PC混合原料。
9.根据权利要求8所述的半透明耐光电镀ABS、PC材料的制备方法，其特征在于：所述抗紫外线母粒中相容剂与抗紫外线剂的重量比例为2:1。
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