CN103044851A - 一种高光abs合金及利用亚光abs制备该合金的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高光ABS合金及利用亚光ABS制备该合金的方法，将亚光ABS类树脂、通透性AS、黑色母、光稳定剂及加工助剂按重量份比40～80：20～60：3～7：0.2～2：0.1～5配料，分别干燥、在高速混合机中充分混合送入双螺杆挤出机中，混炼、挤出、拉条、冷却、切粒、干燥、获得注塑成品。本发明通过材料的选择、不同组分材料的优势互补、制备工艺与快速热循环注塑工艺相结合等措施，在保证各项性能指标优良的基础上，大幅度降低原料成本，特别是解决亚光材料的光泽度低、通透性及黑度差、流动性能差的缺陷，实现其在高端领域的应用，并显著降低材料成本。

Description

一种高光ABS合金及利用亚光ABS制备该合金的方法

技术领域

本发明涉及一种高光ABS合金及其制备，主要应用于快速热循环注塑工艺，利用亚光ABS生产外观（包括光泽度、熔接痕、流痕、色泽等）要求很高的壳体类外观注塑件（如显示器前壳等），生产成本低、综合性能优良，具有广阔的市场前景。

背景技术

开发新型免喷涂高光ABS合金及其制备技术是中高端电器的塑件壳体材料的重要发展方向。通过高分子材料的设计和快速热循环注塑工艺与高光模具的配合，可达到节能、环保、高光和免喷涂的绿色注塑效果。

快速热循环注塑工艺（Rapid Heating Cycle Molding,RHCM）是在不影响注塑成型周期的前提下实现高模温注塑成型，使塑料注塑不经过传统的打磨、喷涂、UV罩光工艺，即可获得具有极高光泽度效果和表面无熔接痕、流痕、喷射痕、浮纤等缺陷的高品质外观塑件，从而消除了传统注塑工艺注塑后塑件必须进行打磨、喷涂、罩光工艺所带来的环境污染和塑件回收性差的问题，不仅实现了短流程无污染低成本的注塑生产，而且大幅度提升了产品的外观品质和内在力学性能，是一种名副其实的高质量、高精度、节能减排、环境友好的绿色注塑工艺。受到越来越多领域的高度重视和应用。

ABS树脂是一种性能优良的热塑性塑料，具有较好的冲击强度、拉伸弯曲性能、尺寸稳定性、加工性能优良等特点，而被广泛地应用于工业零部件、电子电器产品外壳或传动件、办公设备以及其它领域的注塑产品，而且在具有高光泽外观要求的领域一直占据主导地位，是快速热循环注塑工艺中的主导原料。

专利CN101475727A《ABS/PMMA复合材料》，利用高光ABS（冲击强度200J/m）作基料进行PMMA改性；专利CN102311590A《一种阻燃高光ABS及其制备方法》对台湾奇美757K、台湾台化AG15A1等高流动ABS进行阻燃改性，在保证表面光泽度的同时，实现阻燃性要求；专利CN101864142《电子电器用高光高硬度防尘ABS合金材料及其制备方法》利用丁二烯橡胶粒子的粒径在0.5微米以下的ABS开发出家电用抗静电高光料；专利CN101914249A《聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈-苯乙烯共聚物合金及其制备方法》制备高光、耐刮伤、高透明合金料；专利CN102030957A《一种高光泽耐划伤抗静电ABS合金》利用丙烯腈含量小于15%的ABS与大比率聚丙烯酸酯类树脂、耐划伤助剂、抗静电剂配合，实现合金的高光、耐划伤、抗静电性能。

但是，上述专利及很多企业和研究机构所报导的高光ABS料，大都是以自身具有高光泽度的高光ABS树脂为基料，流动性一般高于18g/10min(220℃,10Kg)，冲击强度在200J/m及以下，通过改善其阻燃性、抗静电性、耐热性、硬度等，可将其应用到不同光泽度及性能要求的领域。亚光ABS价格低廉、抗冲性优良，但由于其流动性差，着色性不佳，目前仍然未见采用亚光ABS基料，通过物理改性获得适用于快速热循环高光注塑技术的低成本、高性能的高光ABS合金及其制备方法的报导。

发明内容

本发明的目的是提供一种高光ABS合金及利用亚光ABS制备该合金的方法，利用价格低廉的亚光ABS树脂，采用一定的原料配比及快速热循环注塑工艺（RHCM），生产一种对性能及外观要求较高的大型薄壳类零件的高光ABS原料。

本发明采取的技术方案为：

一种高光ABS合金，其原料的重量份比组成为：

所述的高光ABS合金，其原料的重量份比组成优选为：

上述亚光ABS类树脂为亚光丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、亚光丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、亚光丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物（ASA）中的一种或几种的共混物。亚光ABS类树脂混后的熔体流动速率一般不高，在8～10g/10min（220℃，10kg）之间，但应具有高抗冲性，缺口冲击强度不小于240J/m为宜。

所选通透性AS（SAN）应具有较高的硬度、良好的通透性，其通光率应大于85%，其流动性更应在30-40g/10min（220℃,10kg）之间。

所选黑色母应为高精亮级，可以是专用黑色母，也可以是通用级的。可以是PE基、EVA基、ABS基、AS基中的任一种，但以ABS为基的专用黑色母为优选。所选黑色母的添加量理论上根据所生产产品的外观需要添加。但针对外观要求比较高的零件（如显示器前壳等），其添加量应不小于3％（黑色母添加量允许的饱和度也应不小于3％）。

所述的光稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、位祖酚或羟基苯并***中的一种或几种的混合物。如汽巴公司生产的牌号为Irganox1010、Irganox168、Irganox1076等产品。

所述的加工助剂包括润滑剂、光亮剂、白矿油、甘油及偶联剂中的一种或几种，这些加工助剂在加工和成型过程时能有效改善各组分的分散性以及减少有害摩擦和增加材料的光泽度等。如脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺等的一种或多种混合物。所述的加工助剂优选含有内外润滑作用兼备的脂肪族酚胺类润滑剂与大分子量（17000左右）光亮剂。

利用亚光ABS制备上述合金的方法，包括步骤如下：

将亚光ABS类树脂、通透性AS（SAN）、黑色母、光稳定剂及加工助剂干燥，在高速混合机中充分混合送入双螺杆挤出机中，混炼、挤出、拉条、冷却、切粒、干燥、获得注塑成品。

双螺杆挤出工艺中各区温度控制在190-230℃之间。

配合的注塑温度应在220-240℃之间，模具温度在110±3℃。

在传统的高光ABS料中，AS（SAN）作为一种相容剂，添加量一般在5%左右，本发明通过基料的选择及相关助剂的作用，大比例添加AS，增加合金料的流动性、硬度和通透性，并发挥了其进一步降低成本的作用。相比于利用高光泽ABS作基料的合金料，考虑亚光ABS的特殊性能，若要达到高外观质量要求（高光、无熔接痕、无流痕等缺陷），应适当提高注塑速率、注塑温度及模具温度，且此工艺成本的提高与原料成本的降低相比甚微，不影响整个原料的推广应用。即使选择相对高流动性的亚光ABS，在外观要求较高的复杂薄壳注塑过程中往往还是很难满足要求，所以本发明的一个关键问题是通过加工助剂的选择、配比与配合及相应制备与注塑工艺相结合，达到大幅度提高亚光ABS流动性的目的。

本发明的制备工艺，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点，产品在保证各项性能的同时，大幅度降低成本，完全可以在性能及外观要求较高的壳体类零件中使用。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用性能优良，但价格低廉的亚光ABS料为基料，通过配方及工艺调节，得到的高光合金料具有优良的光泽度、黑度、通透性等外观性能。

2、本发明制备的高光ABS合金的最大优势在于高端塑件的高光注塑中，其原料成本极低，具有极强的市场竞争力。

3、本发明采用价格低廉的亚光ABS，对其流动性的成功改善是其关键技术之一，将对其它塑胶原料流动性的改善具有一定参考价值。

4、本发明制备的高光ABS合金在具有极高外观性能的同时，综合了材料其它各项优异的物理力学性能，例如适中冲击强度、极好的耐划伤性和高的流动性等等。本发明不是立足于研究超高性能材料，而是立足于研发一款迎合市场、性能适中和成本极低的产品。

5、本发明提到的一种高光ABS合金的制备工艺简单，便于推广应用。

本发明以成本低的亚光ABS（熔体流动速率在8-10g/10min之间，冲击强度高于240J/m）代替成本高的高光泽ABS基料，通过物理改性，制备综合性能良好的高光材料，实现其在快速热循环高光注塑工艺中的应用，创造新的成本空间。通过材料的选择、不同组分材料的优势互补、制备工艺与快速热循环注塑工艺相结合等措施，在保证各项性能指标优良的基础上，大幅度降低原料成本，特别是解决亚光材料的光泽度低、通透性及黑度差、流动性能差的缺陷，实现其在高端领域的应用，并显著降低材料成本。

具体实施方式

为便于对本发明的进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：

本发明所采用的原料均为市售商品，便于推广。

实施例1：

高光ABS合金，其原料的重量组成见表1。

亚光ABS类树脂选择丙烯腈-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物（上海高桥ABS275），熔体流动速率为8g/10min(10Kg，220℃)，具有高抗冲性（缺口冲击强度为270J/m）；

所选通透性AS为台湾台化NF2200，具有高硬度、高透明性及高的熔体流动速率，熔融指数为35g/10min；

所选黑色母为ABS基高精亮色母，如精亮颜料色母2016C；

所选加工助剂为润滑剂、白矿油和增亮剂的组合，其中重量比润滑剂1份，白矿油0.2份，增亮剂0.5份。

所选光稳定剂汽巴公司Irganox1010、Irganox168。

将亚光ABS树脂、AS（SAN）、黑色母、光稳定剂及加工助剂分别干燥，按配比混合，经高速搅拌搅拌均匀，然后将上述混合物经精密计量的喂料器送入挤出机中，在螺杆输送和剪切作用下，充分熔化、复合，再经机头挤出、拉条、冷却、切粒，干燥；

双螺杆挤出机各区温度控制在190-230℃之间，压力16MPa，转速为250-300转/分，停留2-3分钟；

在注塑温度210-230℃、模具型腔表面温度110℃条件下注塑成标准测试样条，并将测试样条在室温下放置24h后进行测试。

实施例2

高光ABS合金，其原料的重量组成见表1，制备方法同实施例1。

实施例3

高光ABS合金，其原料的重量组成见表1，制备方法同实施例1。

表1实施例配比

本发明制备的高光ABS合金测试标准及性能测试结果见表2、3。

表2测试标准

测试结果如表3所示。

表3性能测试结果

表3中实施例1和实施例2的测试结果对比可以看出，随着AS（SAN）添加量的增加，ABS合金料的冲击强度明显降低，但拉伸、弯曲、流动性及光泽度有所提高。对比实施例2与实施例3的测试结果表明，通过调节加工助剂与黑色母的含量和配比关系，能够很好地平衡各项性能，同时也很好地改善了配料的熔体流动系数，最终获得外观及各项性能都能满足生产要求的合格产品。

本发明的针对快速热循环工艺的高光ABS具有透光率高，流动性好、硬度适中的特点，高光亮、高黑度、耐刮擦、免喷涂。适用于注塑外观质量及综合性能要求较高的大型薄壁件。

以上对本发明所提供的一种针对快速热循环注塑工艺的高光ABS合金及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式和应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高光ABS合金，其特征是，其原料的重量份比组成为：

2.根据权利要求1所述的高光ABS合金，其特征是，其原料的重量份比组成为：

3.根据权利要求1或2所述的高光ABS合金，其特征是，所述的亚光ABS类树脂为亚光丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、亚光丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物、亚光丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物中的一种或几种的共混物；亚光ABS类树脂混后的熔体流动速率在220℃时8～10g/10min之间，抗冲性缺口冲击强度不小于240J/m。

4.根据权利要求1或2所述的高光ABS合金，其特征是，所选通透性AS通光率应大于85%，其流动性在220℃时30-40g/10min之间。

5.根据权利要求1或2所述的高光ABS合金，其特征是，所选黑色母为高精亮级，是PE基、EVA基、ABS基、AS基中的任一种。

6.根据权利要求1或2所述的高光ABS合金，其特征是，所述的光稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、位祖酚或羟基苯并***中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的高光ABS合金，其特征是，所述的加工助剂包括润滑剂、光亮剂、白矿油、甘油及偶联剂中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的高光ABS合金，其特征是，所述的加工助剂含有内外润滑作用兼备的脂肪族酚胺类润滑剂与大分子量光亮剂。

9.利用亚光ABS制备权利要求1或2所述合金的方法，其特征是，包括步骤如下：

将亚光ABS类树脂、通透性AS、黑色母、光稳定剂及加工助剂干燥、在高速混合机中充分混合送入双螺杆挤出机中，混炼、挤出、拉条、冷却、切粒、干燥、获得注塑成品。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征是，双螺杆挤出工艺中各区温度控制在190-230℃之间，配合的注塑温度应在220-240℃之间，模具温度在110±3℃。