CN115785639A

CN115785639A - 一种高耐候永久抗静电阻燃pc/asa合金材料及其制备方法

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Publication number: CN115785639A
Application number: CN202211465712.1A
Authority: CN
Inventors: 李中诚; 王浩; 贾征远; 周国剑; 叶文琼; 姜小龙
Original assignee: Cgn Juner New Materials Co ltd; Zhongguang Nuclear Juner Zhejiang New Materials Co ltd
Current assignee: Cgn Juner New Materials Co ltd; Zhongguang Nuclear Juner Zhejiang New Materials Co ltd
Priority date: 2022-11-22
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2042-11-22
Also published as: CN115785639B

Abstract

本发明提供了一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法，包含以下质量百分比的原料：PC纯树脂60%‑80%；ASA5%‑10%，AS 3%‑8%；抗静电剂5%‑15%；阻燃剂8%‑15%；增韧剂2%‑5%；紫外线吸收剂0.1%‑0.3%；抗氧剂0.2%%‑0.5%；润滑剂0.2%‑0.5%；抗滴落剂0.1%‑0.5%。该合金材料具有很好的耐紫外线老化性能，具有高耐候，永久抗静电和阻燃性能的同时也具有优异的力学性能。

Description

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法

技术领域

本发明设计高分子材料改性领域，具体涉及一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及

其制备方法。

背景技术

PC/ASA是针对ABS的耐候性差的缺点而开发的工程塑料。它综合了丙烯酸酯的耐冲击性，耐候性，丙烯酸的耐化学品性，高硬度，苯乙烯的优良加工性，广泛应用于汽车，电子，日用品户外装饰等领域。与PC相比PC/ASA合金材料有更好的流动性与注塑加工性能，在厚制品应力开裂、低温冲击、缺口敏感性方面优于PC,，在抗冲击强度方面显示出良好的协同效应，特别适合于制作结构制品。高的力学强度还有利于制品的薄壁设计，使制品轻量化。与PC/ABS相比由于ABS中含有不饱和双键，容易受到紫外线的侵蚀而变黄老化，而ASA正是用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶替代了ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能。

在PC/ASA材料使用过程中越来越多的客户不仅仅对材料的耐候有高的要求，对这种合金材料的阻燃性能，抗静电性能也提出了新的需求。如CN106147193A涉及一种耐候型的无卤阻燃PC/ASA合金及其制备方法，其中阻燃剂采用了磷系阻燃剂，但是阻燃效率较低，且对于材料的抗静电性，等方面没有涉及。专利CN108912642A涉及一种抗静电、低烟、无卤阻燃PC/ABS合金材料及其制备工艺，其中ABS耐热性、耐候性较差，材料难以满足在严苛的户外条件下使用的要求。

综合上述的特点我们开发了一块同时具有高耐候性，抗静电性和阻燃性能与一身的PC/ASA合金材料，使得材料在具有多种功能的同时也能保持良好的力学性能。

发明内容

本发明为了解决上述材料所存在的问题，通过配方的设计与优化提供了一种具有高耐候性能与永久抗静电性能的同时具有良好的阻燃性能与力学性能。

本发明的目的在于提供一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法

本发明所采取的技术方案是：

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法，包含以下质量百分比的原料：

PC纯树脂 60%-80%

ASA 5%-10%

AS 3%-8%

抗静电剂 5%-15%

阻燃剂 8%-15%

增韧剂 2%-5%

紫外线吸收剂 0.1%-0.3%

抗氧剂 0.2%%-0.5%

润滑剂 0.2%-0.5%

抗滴落剂 0.1%-0.5%。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中， PC树脂在300℃， 1.2kg条件下的熔融指数为 10g/10min～20g/10min。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，ASA树脂在220℃， 10kg条件下的熔融指数为 10g/10min～30g/10min。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，AS树脂在220℃， 10kg条件下的熔融指数为 10g/10min～30g/10min。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，抗静电剂为高分子永久抗静电剂。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，阻燃剂A为溴代三嗪，溴化聚碳酸酯类阻燃剂中的一种或几种复配而成。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，阻燃剂B为磺酸盐类，硅系类阻燃剂中的一种或几种复配而成。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，增韧剂为ABS高胶粉、 MBS、 ACR、EVA、一种或几种复配而成。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比 1： 1复配而成；其中，主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，润滑剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、脂酸酯、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种复配而成。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料中，抗滴落剂为用SM/MMA组合物来包覆PTFE的抗滴落剂，为高流动性的白色颗粒，粒径为0.2 um，PTFE 含量为50 wt%。

一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法，包含以下步骤：

1.将所需的原材料充分干燥。

2.将PC与ASA以及AS原材料与所需的抗静电剂，阻燃剂以及其它助剂放入搅拌锅里搅拌5 分钟，让其充分混合均匀。

3.将充分混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，挤出，转速为350～450r/min，温度220～250℃，经水槽冷却后切粒包装得到所需的高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料。

本发明所制备的PC材料可用于户外用品，体育器材，充电桩外壳等。

相对于现有技术，本发明所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料具有以下优势：

1.本发明所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料具有很好的耐紫外线老化性能。

2.本发明所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料性能优异，在具有高耐候，永久抗静电和阻燃性能的同时也具有优异的力学性能。

具体实施方式

实施例和对比例所用的原料如下：

PC树脂所用的牌号为PC1609；

ASA树脂所用的牌号为ASA600N；

AS树脂所用的牌号为AS D-168

抗静电剂为高分子永久抗静电剂(禾大U1)

阻燃剂A为溴代三嗪阻燃剂FR245

阻燃剂B为含硅阻燃剂三嗪阻燃剂SI9800

增韧剂为MBS类增韧剂2620

紫外线吸收剂为三嗪类UV-1577

抗氧剂为1076与168按照1:1的比例复配而成。

润滑剂为季戊四醇酯(PETS)

抗滴落剂为用SM/MMA组合物来包覆PTFE的抗滴落剂，为高流动性的白色颗粒，粒径为0.2 um，PTFE 含量为50 wt%。

表1：实施例和对比例的配方

原料/wt%	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对比例1	对比例2	对比例3
									PC树脂	59.8	62.6	54.6	54.3	51.3	72.1	69.6	59.9
ASA树脂	10	10	10	10	10	10	10	10
									AS树脂	5	5	5	5	5	5	5	5
抗静电剂	10	10	15	15	15	10	0	10
									阻燃剂A	12	9	12	12	12	0	12	12
阻燃剂B	0	0.2	0.2	0.2	0.2	0	0.2	0.2
									增韧剂	2	2	2	2	5	2	2	2
紫外线吸收剂	0.3	0.3	0.3	0.6	0.6	0.3	0.3	0
									抗氧剂	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
润滑剂	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4	0.4
									抗滴落剂	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	0	0.3	0.3

1.将所需的原材料充分干燥。

表2：实施例和对比例性能测试结果

测试标准为国标。

从表1和表2的实施例1与实施例2中我们可以看出使用单一的阻燃剂只能使合金的阻燃等级达到3.2-V2级别，当阻燃剂A和阻燃剂B复配的时候我们减少了阻燃剂A的用量，减少了成本同时材料的阻燃性能可以达到V0级别。从缺口冲击强度中可以看出，当我们加入了阻燃剂B后，缺口冲击有显著的提升，这是因为阻燃剂B为硅系阻燃剂，加入到体系中不仅有阻燃作用，还有利于力学性能的提高。从耐候结果来看，当体系中复配阻燃剂B减少阻燃剂A的含量材料的耐候效果也有所提升。

从实施例1与实施例3中我们可以看出当加入永久抗静电剂时候对合金体系起到了抗静电效果，随着抗静电剂含量的增加，体系的抗静电效果越好，当加入15%的永久抗静电剂时候，材料的表面电阻率为10⁹。从实施例3与实施例4中我们可以看出随着紫外吸收剂含量的增加体系的抗UV效果有明显的变化，当加入0.6%的紫外线吸收剂时候，在1000小时光照条件下色差值仅仅为3.6，这说明随着紫外吸收剂的加入，材料本身取得了优异的抗老化性能。从实施例4与实施例5中我们可以看出合金体系随着增韧剂含量的增加，材料的冲击强度也随之提高，当加入5份增韧剂的时候，合金材料在其他性能不变的情况下冲击强度为64 KJ/m²

这说明在整个体系中我们做到了高耐候，永久抗静电，阻燃以及高力学性能的平衡。

在对比例1中可以看出材料在不加阻燃剂的情况下，没有阻燃效果，在对比例2中可以看出当我们不加入抗静电剂时候，材料的表面电阻率为10¹⁵基本没有导电性能，对比例3中可以看出在不添加紫外线吸收剂的情况下材料在1000小时的紫外光老化后色差值变化非常明显，已经高达14.4。

本发明的高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料综合性能优异，有广泛的应用前景。

Claims

1.一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法，包含以下质量百分比的原料：

PC纯树脂 60%-80%

ASA 5%-10%

AS 3%-8%

抗静电剂 5%-15%

阻燃剂A 8%-15%

阻燃剂B 0.1-0.5%

增韧剂 2%-5%

紫外线吸收剂 0.1%-0.3%

抗氧剂 0.2%%-0.5%

润滑剂 0.2%-0.5%

抗滴落剂 0.1%-0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：所述PC树脂在300℃，1.2kg条件下的熔融指数为 10g/10min～20g/10min；所述ASA树脂在220℃，10kg条件下的熔融指数为 10g/10min～30g/10min；所述AS树脂在220℃，10kg条件下的熔融指数为 10g/10min～30g/10min。

3.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：抗静电剂为高分子永久抗静电剂。

4.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：阻燃剂A为溴代三嗪、溴化聚碳酸酯类阻燃剂中的一种或几种复配而成。

5.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：阻燃剂B为磺酸盐类、硅系类的一种或几种复配而成。

6.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：增韧剂为ABS高胶粉、 MBS、 ACR、 EVA、一种或几种复配而成。

7.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按质量比 1： 1复配而成；其中，主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：润滑剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸酯、脂酸酯、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种复配而成。

9.根据权利要求1所述的一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料，其特征在于：抗滴落剂为用SM/MMA组合物来包覆PTFE的抗滴落剂，为高流动性的白色颗粒，粒径为0.2 um，PTFE 含量为50 wt%。

10.一种高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1).将所需的原材料充分干燥；

(2).将PC与ASA以及AS原材料与所需的抗静电剂，阻燃剂以及其它助剂放入搅拌锅里搅拌5 分钟，让其充分混合均匀；

(3).将充分混合均匀的混合料加入双螺杆挤出机中，挤出，转速为350～450r/ min，温度220～250℃，经水槽冷却后切粒包装得到所需的高耐候永久抗静电阻燃PC/ASA合金材料。