CN103044845B - 塑料合金、其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于工程材料领域,提供了一种塑料合金,其制备方法和应用。该塑料合金包括ABS、PBT、相容剂及增韧剂等组分。本发明塑料合金,通过使用相容剂,特定熔融指数的ABS、PBT及其用量比,实现PBT和ABS之间的相容性大大提高,实现合金材料具有优异的机械性能和外观效果。本发明塑料合金制备方法,通过使用相容剂,特定熔融指数的ABS、PBT及其用量比,实现PBT和ABS之间的相容性大大提高,实现合金材料具有优异的机械性能和外观效果。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,尤其涉及一种塑料合金、其制备方法和应用。
背景技术
PBT(聚酯)树脂在五大通用工程塑料之一。而且在汽车上的应用也越来越多,而单单的PBT改性对于目前市场上的需要已经远远不能满足,因此对于PBT的合金材料的开发已经非常急切需要,目前市场上的PBT合金比较多,比如PBT/PC、PBT/PBT、PBT/ABS等等,按照目前市场上的需要来设计不同的合金。目前汽车上大多数车灯的灯框一般是用PC或者PBT加矿粉做的,在做电镀之前往往会有一道喷涂的工序,为了能够有一个光亮的表面达到很好的电镀效果,可是随着市场上的成本压力的趋势,因此开发一款免喷涂的材料成了市场上的一种潮流。而PBT/ABS合金的出现才使得原本一种材料无法达到客户要求而变得可能,但是合金的设计问题又非常多,其中最主要的就是两种不同分子结构的相容性问题,相容性的好坏也直接影响到合金的性能,还有就是一个材料的外观,如果相容不好往往会发生材料分层的现象,这样会造成产品的失败。特别是对于PBT/ABS,因为PBT是一种结晶性材料,而ABS是一种非结晶性材料两者从类型还是结构上都是两者差异非常大的,因此两者的合金材料要达到一种高光的要求还是非常有难度的,选择好的相容剂以及配比是整款材料设计的关键问题所在。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种塑料合金,解决现有技术中PBT和ABS相容性差的技术问题。
本发明是这样实现的,
一种塑料合金,包括如下重量百分含量的组分:
以及,
上述塑料合金制备方法,包括如下步骤:
按配方提供上述ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂;
将该ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂混合,得到混合物;
将该混合物挤出处理,得到塑料合金。
本发明进一步提供上述塑料合金在汽车中的应用。
本发明塑料合金,通过使用相容剂,特定熔融指数的ABS、PBT及其用量比,实现PBT和ABS之间的相容性大大提高,实现合金材料具有优异的机械性能和外观效果。本发明塑料合金制备方法,通过使用相容剂,特定熔融指数的ABS、PBT及其用量比,实现PBT和ABS之间的相容性大大提高,实现合金材料具有优异的机械性能和外观效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种塑料合金,包括如下重量百分含量的组分:
其中,所述PBT(聚酯)的熔融指数为29~31g/10min,优选为巴陵石化的PBT1100-211M。
所述的ABS熔融指数为25~27g/10min,玻璃化温度为105~110℃,优选为LG121H。
所述的相容剂包括ABS接枝马来酸酐,该ABS接枝马来酸酐的接枝率为2-5%。该相容剂制备方法为:将如下重量百分比的混合,在温度为140-200℃条件下挤出反应,得到相容剂,
所述的增韧剂为GMA接枝马来酸酐,接枝率为2-5%。该增韧剂的制备方法为:
将如下重量百分比的组分混合,在温度为140-200度范围中挤出反应,得到增韧剂,
所述抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,也可以选用本领域中常用的其他抗氧剂。
所述润滑剂为脂肪酸酰胺,也可以选用本领域中常用的其他抗氧剂。
本发明实施例塑料合金,通过使用相容剂、增韧剂,特别是用自制的ABS接枝马来酸酐作为相容剂,再配合使用特定熔融指数的ABS、PBT及其用量比,实现PBT和ABS之间的相容性大大增加,有效消除了塑料合金中的分层问题,实现了塑料合金材料具有良好的机械性能和外观效果。
本发明实施例进一步提供上述合金材料制备方法,包括如下步骤:
步骤S01,提供原料:
按配方提供上述ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂;
步骤S02,将原料混合:
将该ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂混合,得到混合物;
步骤S03,挤出处理:
将该混合物挤出处理,得到塑料合金。
步骤S01中,该ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂和前述的相同,在此不重复阐述。
步骤S02中,将该ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂加入至高速混合器中搅拌3-7分钟,得到混合物。
步骤S03中,挤出处理的设备为双螺杆挤出机或单螺杆挤出机,挤出步骤中,工艺条件为:
一区温度为180-220℃,二区温度为180-220℃,三区温度为180-220℃,四区温度为180-220℃,混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
本发明具有以下有益效果:
(1)由于ABS的原材料使用的是高光泽的LG121H,这个从基材上就确保了材料的高光泽性
(2)由于材料中用了ABS接枝马来酸酐,所以可以提高ABS于PBT的相容性,从而更有效的提高材料的机械性能和外观效果
(3)由于材料使用了增韧剂GMA-MAH,所以很好的提高材料的韧性
(4)制备过程简单,生产工艺容易控制。
本发明实施例进一步提供上述塑料合金在汽车中的应用。
以下结合具体实施例对上述塑料合金制备方法进行详细阐述。
实施例1
聚酯PBT69.4%;ABS30%;抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例2
聚酯PBT66.4%;ABS30%;相容剂ABS-MAH3%;抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例3
聚酯PBT63.4%;ABS30%;相容剂ABS-MAH3%;增韧剂GMA-MAH3%抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例4
聚酯PBT49.4%;ABS50%;抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例5
聚酯PBT46.4%;ABS50%;相容剂ABS-MAH3%;抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例6
聚酯PBT43.4%;ABS30%;相容剂ABS-MAH3%;增韧剂GMA-MAH3%抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例7
聚酯PBT29.4%;ABS70%;抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例8
聚酯PBT26.4%;ABS70%;相容剂ABS-MAH3%;抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
实施例9
聚酯PBT23.4%;ABS70%;相容剂ABS-MAH3%;增韧剂GMA-MAH3%抗氧剂0.2%;润滑剂0.4%;经过熔融温度为180-220℃双螺杆挤出机挤出,造粒。
其中各区段温度为:一区180℃,二区220℃,三区215℃,四区190℃,五区180℃,停留时间为90秒钟。
性能测试:
将上述9个实施例完成造粒的粒子在80-100℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时,再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样,制样过程中保持模温在70-100℃之间。
拉伸强度按GB/T1040标准进行检验,试样类型为I型,样条尺寸(mm):170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度),拉伸速度为50mm/min;
弯曲强度和弯曲模量按GB9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2),弯曲速度为20mm/min;
缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验,试样类型为I型,试样尺寸(mm):(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2);缺口类型为A类,缺口剩余厚度为3.2mm;
热变形温度按GB/T1634.2标准进行检验,负载为1.80MPa,跨距为100mm。
实施例1~9配方及性能见表1:
通过对上述表格中的数据分析后得知,当PBT的百分比达到63.4%、ABS为30%,3%的相容剂以及3%的增韧剂时候,材料的整体性能处于最优良的状态,然后从外观来看,表面也是所以实施例中最光的一个。没有相容剂或者是增韧剂对产品的性能以及外观都影响比较大,相容剂直接影响到产品的外观,对于没有加相容剂直接会导致材料的分层,由于PBT和ABS的相容性差,对于增韧剂的加入也很好的提高了合金的冲击性能,从实验数据来看,其实相容剂在合金的材料中也无形中充当了一定的增韧剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种塑料合金,包括如下重量百分含量的组分:
所述的相容剂为ABS接枝马来酸酐,所述ABS接枝马来酸酐的接枝率为2-5%,所述相容剂制备方法为:将如下重量百分比的混合,在温度为140-200℃条件下挤出反应,得到相容剂,
2.如权利要求1所述的塑料合金,其特征在于,所述ABS的熔融指数为25-27g/min,玻璃化温度为105-110℃。
3.如权利要求1所述的塑料合金,其特征在于,所述PBT的熔融指数为25-27g/min。
4.如权利要求1所述的塑料合金,其特征在于,所述增韧剂为GMA接枝马来酸酐,接枝率为2-5%。
5.如权利要求1所述塑料合金的制备方法,包括如下步骤:
按配方提供上述ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂;
将上述ABS、PBT、相容剂、增韧剂、抗氧剂及润滑剂混合,得到混合物;
将所述混合物挤出处理,得到塑料合金。
6.如权利要求5所述的塑料合金的制备方法,其特征在于,所述挤出处理步骤中工艺参数为:
一区温度为180-220℃,二区温度为180-220℃,三区温度为180-220℃,四区温度为180-220℃,混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
7.如权利要求5所述的塑料合金的制备方法,其特征在于,所述增韧剂的制备步骤为:将如下重量百分比的组分混合,在温度为140-200℃范围中挤出反应,得到增韧剂,
8.如权利要求1-4任一项所述的塑料合金在汽车中的应用。
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