CN104194300B - 耐老化抗菌pc/abs共混合金及其制备方法 - Google Patents

耐老化抗菌pc/abs共混合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

耐老化抗菌PC/ABS共混合金及其制备方法，其组分包括：PC、ABS、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂，按照重量份为：ABS为10‑25%、PC为30‑50%、光稳定抗菌剂为0.5‑5%、紫外线吸收剂为0.5‑5%、纳米填充剂为15‑45%、其他添加剂为1‑5%，其制备方法为：将上述比例原料在鼓风烘箱干燥，通过1000‑5000转的高速搅拌机搅拌均匀；将原料在特定温度的单螺杆挤出机挤出、造粒、干燥，即得粒子。本发明不仅具有良好的耐老化性能，而且还具有优异的抗菌性能，产品力学性能良好，可用于汽车内饰、电子电器、机械设备、家具用品等产品。

Description

耐老化抗菌PC/ABS共混合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种应用日益广泛的工程塑料，它具有综合稳定的力学性能、热性能及电性能。但PC的价格较贵，加工温度高，残余应力大，流动性差，在很大程度上限制了PC的应用。相对于PC而言，丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)价格低廉、性能优良，具有光泽性，易于成型加工，但耐热性较差。将PC和ABS共混，可得到综合性能好，性能价格比较高的合金。PC的溶解度参数为19.5(J/cm3)1/2，ABS的溶解度参数为19.6-20(J/cm3)1/2，两者较为接近，所以PC与ABS有较好的相容性，易获得性能良好的改性材料。现在PC/ABS合金已广泛应用于许多领域，如电子电器、机械设备、医疗器材、照相器材和汽车零部件等。
目前，随着汽车行业的快速发展，对材料要求越来越高。汽车轻量化已成为一个趋势，要求使用的材料具有优异的加工性，能成型大型薄壁制件；汽车长期在各种环境下使用，要求材料在各种恶劣环境下都具有优异的耐久性；现代社会越来越注重人类生存环境、注重绿色环保、节能减排，要求材料能多次循环回收利用。目前使用的PC/ABS合金都存在一定缺陷，所以PC/ABS的高性能化研究成为一个热点。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术存在的缺点，提供一种在ABS、PC合金中添加光稳定抗菌剂和紫外线吸收剂从而实现合金的耐久性和抗菌性；同时还加入纳米混合物，提高复合材料的力学性能、降低材料制备成本；用于汽车内饰、电子电器、机械设备、家具用品等产品的耐老化抗菌PC/ABS共混合金及其制备方法。
本发明耐老化抗菌PC /ABS共混合金的技术方案：其特征在于，其组分包括PC、ABS、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂，按照重量份，上述成份的重量份分别为：ABS为10-25%、PC为30-50%、光稳定抗菌剂为0.5-5%、紫外线吸收剂为0.5-5%、纳米填充剂为15-45%、其他添加剂为1-5%。
进一步，所述的ABS为高粘度ABS，丁二烯含量低于10%、密度约为1.04~1.06 g/cm3。
进一步，所述的PC为美国陶氏生产的PC，密度为1.18-1.20g/cm3，其分子量为40000-80000。
进一步，所述的光稳定抗菌剂为纳米二氧化钛(TiO2)，粒径大小为50-500nm。
进一步，所述的紫外线吸收剂为二苯甲酮类、水杨酸类、苯并三氮哇类中的一种或多种组合而成。
进一步，所述的纳米填充剂为轻质碳酸钙、硬质碳酸钙、纳米碳酸钙、蒙脱土、凹凸棒中的一种或多种组合而成，粒径大小为100 nm -10um之间。
进一步，所述的其他添加剂包含抗氧剂、相容剂；抗氧剂含量为1-2.5%，为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264中的一种或多种组合而成；相容剂含量为1-2.5%，为ABS-g-MAH。
本发明耐老化抗菌PC/ABS共混合金的制备方法：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂在鼓风烘箱里充分干燥，通过1000-5000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机中挤出、造粒、干燥，即可得到PC/ABS合金粒子。
进一步，所述的单螺杆挤出机的转速在150-250rpm、各区温度控制在200-240℃之间、驱动功率在80-200kw之间、螺杆直径为50-100mm之间。
本发明通过往ABS、PC合金中添加光稳定抗菌剂和紫外线吸收剂从而实现合金的耐久性和抗菌性；同时本发明还加入大填充含量的纳米混合物，提高复合材料的力学性能、降低材料制备成本。本发明耐老化抗菌PC/ABS共混合金材料，解决了现有耐久性差、附加值低等问题，具有耐久性佳、抗菌性好等优点，而且所用添加剂价格便宜，合金材料成本较为低廉，提供了一种价格较为廉价的耐老化抗菌PC/ABS共混合金材料，有效提高了ABS/PC合金的附加值；材料可用于汽车内饰、电子电器、机械设备、家具用品等产品上，具有良好的社会价值和经验价值。
说明书附图
图1是各实施例中测试数据对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明进一步说明，但发明的保护范围不限于此。
实施例1：
一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，其配方按重量比组成：
高粘度ABS(丁二烯含量为5%，密度为1.04 g/cm3)为12%；
PC(密度为1.18 g/cm3，分子量为40000)为40%；
光稳定抗菌剂纳米二氧化钛(50nm)为3%；
紫外线吸收剂二苯甲酮类为2%；
轻质碳酸钙(粒径为1um)为40%；
抗氧剂1010为1%；
相容剂ABS-g-MAH为2%。
耐老化抗菌PC /ABS共混合金的制备方法为：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂在80℃鼓风烘箱里里充分干燥，通过1000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机(转速150rpm、各区温度控制在200℃左右、驱动功率为80kw左右、螺杆直径为50mm)中挤出、造粒、干燥即可得到PC/ABS合金粒子。
实施例2：
一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，其配方按重量比组成：
高粘度ABS(丁二烯含量为6%，密度为1.05 g/cm3)为20%；
PC(密度为1.19 g/cm3，分子量为50000)为30%；
光稳定抗菌剂纳米二氧化钛(100nm)为4%；
紫外线吸收剂水杨酸类为4%；
硬质碳酸钙(粒径为10um)为40%；
抗氧剂168为1%；
相容剂ABS-g-MAH为1%。
耐老化抗菌PC /ABS共混合金的制备方法为：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂在80℃鼓风烘箱里里充分干燥，通过2000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机(转速180rpm、各区温度控制在210℃左右、驱动功率为100kw左右、螺杆直径为80mm)中挤出、造粒、干燥即可得到PC/ABS合金粒子。
实施例3：
一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，其配方按重量比组成：
高粘度ABS(丁二烯含量为7%，密度为1.06 g/cm3)为25%；
PC(密度为1.20 g/cm3，分子量为60000)为50%；
光稳定抗菌剂纳米二氧化钛(200nm)为3%；
紫外线吸收剂苯并三氮哇类为4%；
纳米碳酸钙(粒径为100nm)为15%；
抗氧剂264为1%；
相容剂ABS-g-MAH为2%。
耐老化抗菌PC /ABS共混合金的制备方法为：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂在80℃鼓风烘箱里里充分干燥，通过3000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机(转速200rpm、各区温度控制在220℃左右、驱动功率为150kw左右、螺杆直径为100mm)中挤出、造粒、干燥即可得到PC/ABS合金粒子。
对比实施例1：
一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，其配方按重量比组成：
高粘度ABS(丁二烯含量为8%，密度为1.04 g/cm3)为10%；
PC(密度为1.18g/cm3，分子量为70000)为35%；
紫外线吸收剂二苯甲酮类和水杨酸类混合物(质量比1:1)为5%；
蒙脱土(粒径5um)为45%；
抗氧剂168为2.5%；
相容剂ABS-g-MAH为2.5%。
合金的制备方法：将高粘度ABS、陶氏PC、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂在80℃鼓风烘箱里里充分干燥，通过4000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机(转速250rpm、各区温度控制在230℃左右、驱动功率为200kw左右、螺杆直径为90mm)中挤出、造粒、干燥即可得到PC/ABS合金粒子。
对比实施例2：
一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，其配方按重量比组成：
高粘度ABS(丁二烯含量为9%，密度为1.05 g/cm3)为18%；
PC(密度为1.19 g/cm3，分子量为80000)为37%；
纳米二氧化钛(300nm)为5%；
凹凸棒(粒径8um)为37%；
抗氧剂1010和抗氧剂264混合物(质量比1:1)为2%；
相容剂ABS-g-MAH为1%。
合金的制备方法：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、纳米填充剂和其他添加剂在80℃鼓风烘箱里里充分干燥，通过5000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机(转速220rpm、各区温度控制在215℃左右、驱动功率为180kw左右、螺杆直径为75mm)中挤出、造粒、干燥即可得到PC/ABS合金粒子。
对比实施例3：
一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金及其制备方法，其配方按重量比组成：
高粘度ABS(丁二烯含量为7.5%，密度为1.06g/cm3)为40%；
PC(密度为1.20 g/cm3，分子量为75000)为50%；
纳米二氧化钛(180nm)为4%；
二苯甲酮类为3.5%；
抗氧剂264为1%；
ABS-g-MAH为1.5%。
合金的制备方法：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂和其他添加剂在80℃鼓风烘箱里里充分干燥，通过2500转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机(转速235rpm、各区温度控制在235℃左右、驱动功率为125kw左右、螺杆直径为65mm)中挤出、造粒、干燥即可得到PC/ABS合金粒子。
上述实施例配方的一种耐老化抗菌PC /ABS共混合金原料经充分干燥后使用注塑机注塑成标准样条，进行力学性能、耐老化、抗菌等性能测试，详细性能见图1。

Claims (3)

1.耐老化抗菌PC /ABS共混合金，其特征在于：其组分包括PC、ABS、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂，按照重量百分比，上述成份的重量百分比分别为：ABS为10-25%、PC为30-50%、光稳定抗菌剂为0.5-5%、紫外线吸收剂为0.5-5%、纳米填充剂为15-45%、其他添加剂为1-5%，所述的ABS为高粘度ABS，丁二烯含量低于10%、密度为1.04~1.06 g/cm3， 所述的PC为美国陶氏生产的PC，密度为1.18-1.20g/cm3，其分子量为40000-80000，所述的光稳定抗菌剂为纳米二氧化钛(TiO2)，粒径大小为50-500nm，所述的紫外线吸收剂为二苯甲酮类、水杨酸类、苯并三氮哇类中的一种或多种组合而成，所述的纳米填充剂为轻质碳酸钙、硬质碳酸钙、蒙脱土、凹凸棒中的一种或多种组合而成，所述的其他添加剂包含抗氧剂、相容剂；抗氧剂含量为1-2.5%，为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264中的一种或多种组合而成；相容剂含量为1-2.5%，为ABS-g-MAH。
2.根据权利要求1所述的耐老化抗菌PC /ABS共混合金的制备方法，其特征在于，包括以下的制备步骤：将高粘度ABS、陶氏PC、光稳定抗菌剂、紫外线吸收剂、纳米填充剂和其他添加剂在鼓风烘箱里充分干燥，通过1000-5000转的高速搅拌机搅拌均匀；然后将原料在特定温度的单螺杆挤出机中挤出、造粒、干燥，即可得到PC/ABS合金粒子。
3.根据权利要求2所述的耐老化抗菌PC /ABS共混合金的制备方法，其特征在于：单螺杆挤出机的转速在150-250rpm、各区温度控制在200-240℃之间、驱动功率在80-200kW之间、螺杆直径为50-100mm之间。
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