CN114231005A - 一种适用于ins膜片基材的pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域，具体是一种适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，由以下成分按如下重量份组成：PC树脂60‑80份，ABS树脂15‑40份，相容剂1‑5份，扩链剂0.1‑5份，纳米碳酸钙0.1‑5份，抗氧剂0.1‑1份，润滑剂0.1‑1份。本发明还提供这种PC/ABS合金材料的制备方法。本发明通过使用支化高粘度PC、高粘度ABS、纳米碳酸钙和扩链剂，使得INS膜片在270～290℃高温吸塑和注塑过程中保持很好的强度和尺寸稳定性，保证了油墨层中图案不被过分拉伸或破坏；通过使用低晶点的PC和ABS原料，很好保证了油墨层良好的外观效果。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是一种适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
ABS材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有优异的冲击性能和流动性性能。所以，在汽车和家电等行业有广泛的应用。
INS(膜内嵌片，Insert Thermoforming-film to Molding)工艺是利用热吸塑成型的方法，把印刷好的ABS挤出膜片(一般厚约0.5mm)进行三维拉伸，吸塑成一个固定形态的膜片；然后把膜片放到注塑模具里与其他树脂材料进行注塑成型，最后制备成各种外观效果的零件。主要应用于汽车内饰、家电装饰和智能数码外壳，并逐渐取代了喷涂、电镀等具有环境污染的表面处理工艺。因为ABS具有良好的加工性和耐热性优势，在INS膜片基材中是一种常规的选择方案。但是，随着对部件耐热和尺寸稳定性要求的提高，会使用到20％玻纤增强的PC/ABS合金材料与INS膜片进行嵌片注塑(图2)。玻纤增强的PC/ABS材料与INS膜片嵌片注塑时需要使用到270～290℃的加工温度，但是常规ABS膜片一般只能承受230～250℃的加工温度。如果加工温度达到270～290℃，使用以ABS为基材的INS膜片会出现膜片被冲破或图案被拉花的问题，严重影响了实际生产需求。所以，开发一种高耐温、尺寸稳定性优异和良好外观效果的INS膜片具有非常重要的意义。
中国专利文献CN109486156B(申请号201811513650.0)公开了一种阻燃挤出级PC/ABS复合材料，该专利主要是制备汽车板材材料，与INS膜片的基材具有明显的差异。
中国专利文献CN105269902A(申请号201410247832.3)公开了一种汽车ABS板材及其制备方法，该专利主要用于做汽车内饰部件，与本发明的应用和组成也有明显的差别。
目前关于一种高耐温、尺寸稳定性优异和良好外观效果的用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料及其制备方法还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料及其制备方法，使得膜片在270～290℃高温吸塑和注塑过程中保持很好的强度、尺寸稳定性和外观效果，该膜片适用于与玻纤增强PC/ABS材料的嵌片注塑。INS膜片由保护层、油墨层和PC/ABS基材层组成，见图1。
本发明的第一方面，提供一种适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，由以下成分按如下重量份组成：
其中，所述的PC树脂为支化聚碳酸酯，具有0.3～0.8mol％的支化度；晶点分数<12的低晶点材料；熔融指数为1～3g/10min(测试条件为300℃*1.2kg)。具体可选用科思创的WB1239。
所述的ABS树脂为晶点分数<12的低晶点材料，重均分子量为80000～150000g/mol的ABS材料，熔融指数为1～4g/10min(测试条件为300℃*1.2kg)。具体可选用苯领的ABS532。
进一步的，所述的晶点分数评分规则如下：在10*10cm大小的样板中每发现一个晶点进行累计计分：
| 晶点大小(mm) | 分值 |
| <0.1 | 1分 |
| 0.1～0.2 | 2分 |
| 0.2～0.3 | 3分 |
| 0.3～0.4 | 6分 |
| >0.4 | >12分 |
所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或苯乙烯接枝马来酸酐共聚物。优选苯乙烯接枝马来酸酐共聚物作为相容剂。具体可选用荷兰Polyscope的SZ23110。
所述的扩链剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或苯乙烯接枝马来酸酐共聚物或环氧类树脂的一种或两种以上。具体可选用阿克玛的AX8900。
所述的纳米碳酸钙粒径为50-100nm。具体可选用先丰纳米公司的纳米碳酸钙，粒径为50-100nm。
所述的抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂168、亚磷酸酯抗氧剂S-9228、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的一种或两种以上。优选为大分子量亚磷酸酯抗氧剂S-9228和受阻酚抗氧剂1098以质量比为1：1的比例复配使用。
所述的润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯(PETS)、乙撑双硬酯酰胺中的一种或两种以上。优选季戊四醇酯。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，由以下成分按如下重量份组成：
在本发明的另一优选实施方式中，所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，由以下成分按如下重量份组成：
在所述的优选实施方式中，选用的PC树脂为科思创的WB1239，熔融指数为2.0g/10min(测试条件300℃*1.2kg)，支化度为0.5％mol％，晶点分数为4；
选用的ABS树脂为苯领的ABS 532，熔融指数为2.5g/10min(测试条件220℃*10kg)，晶点分数为6；
选用的相容剂为Polyscope的SZ23110；
选用的扩链剂为阿克玛的AX8900；
选用的纳米碳酸钙为先丰纳米公司的纳米碳酸钙，粒径为50-100nm；
选用的抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂1098和受阻酚抗氧剂S-9228复配使用；
选用的润滑剂为季戊四醇酯(PETS)。
本发明的第二方面，提供一种如上所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
进一步的，将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；
制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件(部件结构如图2所示)。
本发明优点在于：
本发明通过使用支化高粘度PC、高粘度ABS、纳米碳酸钙和扩链剂，使得INS膜片在270～290℃的高温吸塑和注塑过程中保持很好的强度和尺寸稳定性，保证了油墨层中图案不被过分拉伸或破坏；通过使用低晶点的PC和ABS原料，很好地保证了油墨层的外观效果。
附图说明
图1.INS膜片结构示意图；
图2.INS嵌片注塑部件示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
在以下各个实施例和对比例中，各原料采用下述成分：
选用的PC树脂为科思创的WB1239，熔融指数为2.0g/10min(测试条件300℃*1.2kg)，支化度为0.5％mol％，晶点分数为6；科思创的PC ET3117，熔融指数为6.0g/10min，非支化PC材料，晶点分数为20。
选用的ABS树脂为苯领的ABS 532，熔融指数为2.5g/10min(测试条件220℃*10kg)，晶点分数为8；Dow的ABS 8391，熔融指数为30g/10min，晶点分数为25；
选用的相容剂为Polyscope的SZ23110；
选用的扩链剂为阿克玛的AX-8900；
选用的纳米碳酸钙为先丰纳米公司的纳米碳酸钙，粒径为50-100nm；
选用的抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂1098和受阻酚抗氧剂S-9228以质量比为1：1的比例复配使用；
选用的润滑剂为季戊四醇酯(PETS)。
表1对比例1～2和实施例1～7的组分和配比
表2实施例8～13的组分和配比
| 组成 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 |
| WB1239 | 70 | 70 | 70 | 70 | 50 | 75 |
| ET3117 | ||||||
| ABS 532 | 25.5 | 23.5 | 21.5 | 21.5 | 41.5 | 16.5 |
| ABS 8391 | ||||||
| SZ23110 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| AX8900 | 2 | 2 | 2 | |||
| 纳米碳酸钙 | 1 | 3 | 5 | 3 | 3 | 3 |
| 抗氧剂 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 润滑剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
表3实施例14～20的组分和配比
对比例1：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
对比例2：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例1：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例2：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例3：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例4：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例5：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例6：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例7：
S1、按照表1重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例8：
S1、按照表2重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例9：
S1、按照表2重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例10：
S1、按照表2重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例11：
S1、按照表2重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例12：
S1、按照表2重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例13：
S1、按照表2重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例14：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例15：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例16：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例17：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例18：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例19：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例20：
S1、按照表3重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
将制得的PC/ABS合金材料在挤出机挤成0.5mm厚度的片材，片材表面再进行喷涂油墨；然后在270～290℃的温度下，按照不同的模具造型吸塑成各种不同造型效果的INS膜片；制得的INS膜片在270～290℃的注塑温度下与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，做成相应INS膜片效果的塑料部件。
实施例21：实施效果评价
将上述对比例1～2及实施例1～20制得的PC/ABS合金材料进行相关测试。
熔融指数：按照ISO 1133，测试条件260℃*5kg，单位g/10min；
拉伸强度：按照ISO 527，测试条件50mm/min，单位Mpa；
缺口冲击强度：按照ISO 179，测试条件23℃，单位kj/m2；
维卡软化温度：按照ISO 306，测试条件B50，单位℃；
线性膨胀系数：按照ISO 11359-2，测试条件-30℃～60℃；
晶点分数：在10*10cm大小的样板中每发现一个晶点进行累计计分(表4)：
表4晶点分数计算公式
| 晶点大小(mm) | 分值 |
| <0.1 | 1分 |
| 0.1～0.2 | 2分 |
| 0.2～0.3 | 3分 |
| 0.3～0.4 | 6分 |
| >0.4 | >12分 |
剥离力：按照PV2034，单位N/3cm；
嵌片注塑可行性：根据表1～3制备的合金材料与玻纤增强的PC/ABS材料进行嵌片注塑，注塑温度为270～290℃。最终是否能制备出表观良好的注塑部件。
表5对比例1～2和实施例1～7的测试结果
表6实施例8～13的测试结果
表7实施例14～20的测试结果和标准要求
从对比例1和对比例2可以看到，PC/ABS合金材料比ABS具有更高的耐温和熔体强度，而ABS在270～290℃的温度下粘度会迅速降低，所以在进行嵌片注塑时会被冲破，不具备可行性。从对比例2和实施例14来说，使用低晶点ABS532对晶点有明显的改善作用；因为具有更低的熔融指数，同时说明具有更高的熔体强度。从实施例1和实施例14可以看到，使用支化度为0.5％mol％的WB1239(支化PC)比非支化PC ET3117具有更低的熔融指数；且对改善晶点同样具有明显的作用。从对比例1、实施例1和实施例14可以看到，在同时使用ABS532和WB1239的情况下，才能得到更加的低晶点效果和更高的熔体强度，所以在270～290℃的高温吸塑和注塑过程中保持更好的强度和尺寸稳定性。
从实施例1～4可以看到，PC/ABS合金材料中添加SMA的相容剂(SZ23110)能有效地提高与玻纤增强PC/ABS材料之间的相容性，所以对提升剥离力具有很好的提升，其添加量在3％时达到最佳。这是因为SMA是苯乙烯接枝马来酸酐共聚物，其与玻纤增强PC/ABS中的PC/ABS具有很好的相容性。
从实施例5～7可以看到，PC/ABS合金材料中添加AX8900(乙烯丙烯酸酯甲基丙烯酸缩水甘油酯)对提升剥离力也具有明显的作用，当添加量达到2％时达到最佳。这是因为缩水甘油酯与玻璃纤维中的二氧化硅具有很好的粘结性。但是，随着AX8900添加量的增加，拉伸强度逐渐降低，这会导致INS膜片在吸塑过程中，尤其在转角处被过度拉伸，导致表面油墨层被过度拉伸，造成外观上的缺陷。
从实施例8～10可以看到，随着纳米碳酸钙的添加，拉伸强度逐渐提高，线性膨胀系数逐渐降低，这使得INS膜片在吸塑拉伸过程中，具有更好的尺寸稳定性。从实施例11、15和16可以看到，随着SZ23110的添加量从1％增加到5％，剥离力逐渐增加；但是添加量超过3％以上时，冲击性能会逐渐开始降低。从实施例11、17和18可以看到，随着AX8900的添加从1％增加到3％，剥离力逐渐增加，但是拉伸强度却逐渐下降。所以2％是相对最佳添加比例。从实施例11、19和20可以看到，随着纳米碳酸钙的添加量从1％增加到5％可以看到，线性膨胀系数逐渐降低；剥离力和冲击强度逐渐降低；所以，3％是最佳添加比例。从实施例11～13可以看到，当PC含量在50％时，维卡软化温度会急剧下降，熔融指数会升高，所以在与玻纤增强PC/ABS材料嵌件注塑时，耐不了270～290℃的高温，会导致膜片被冲破。所以，综上所述，实施例11和实施例13是更优的方案。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，其特征在于，由以下成分按如下重量份组成：
其中，所述的PC树脂为支化聚碳酸酯，具有0.3～0.8mol％的支化度；晶点分数<12的低晶点材料；熔融指数为1～3g/10min，测试条件为300℃*1.2kg；
所述的ABS树脂为晶点分数<12的低晶点材料，重均分子量为80000～150000g/mol的ABS材料，熔融指数为1～4g/10min，测试条件为300℃*1.2kg；
所述的晶点分数评分规则如下：在10*10cm大小的样板中每发现一个晶点进行累计计分：
。
2.根据权利要求1所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的相容剂为甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或苯乙烯接枝马来酸酐共聚物。
3.根据权利要求1所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的扩链剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或苯乙烯接枝马来酸酐共聚物或环氧类树脂的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的纳米碳酸钙粒径为50-100nm。
5.根据权利要求1所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂168、亚磷酸酯抗氧剂S-9228、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或两种以上。
7.一种如权利要求1-6任一所述的适用于INS膜片基材的PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
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2021
- 2021-12-13 CN CN202111515326.4A patent/CN114231005B/zh active Active
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