CN104513471A - 一种抗冲击pc/abs复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗冲击PC/ABS复合材料,以重量份数计由如下组分组成:聚碳酸酯20-35份;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25-40份;玻璃纤维5-8份;相容剂3-5份;偶联剂2-6份;MgO5-10份;抗氧剂1-3份。此外,本发明还公开了该复合材料的制备方法,利用玻璃纤维和MgO的协同作用,显著提高了PC/ABS复合材料的抗冲击性能,同时还优化了材料的热学性能,提高了玻璃化温度,使得材料具有更好的耐热变形能力,克服了现有技术中的一大难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料,具体涉及一种抗冲击的PC/ABS复合材料及其制备方法;属于功能材料技术领域。
背景技术
PC(聚碳酸酯)/ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是一种重要的工程塑料,具有良好的成型性和较高的热变形温度,能够广泛应用于汽车、电子、电气等行业。
但是,普通的PC/ABS复合材料脆性高,抗冲击性能较差,悬壁梁缺口冲击强度(23℃,3.18mm)仅为450J/m左右,该强度的复合材料无法满足汽车行业的高要求。因此,现有技术中着力于对PC/ABS的抗冲击性能进行改进,常通过加入EVA、MBS等抗冲改性剂来提高其韧性,改善抗冲击性能,但是,这些抗冲改性剂的加入直接导致PC/ABS复合材料的热学性能劣化,热变形温度大大降低。鉴于此,如何在确保PC/ABS复合材料热学性能的同时优化其抗冲击性能,是PC/ABS材料改性研究的一大难题。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种PC/ABS复合材料及其制备方法,在改善抗冲击性能的同时也进一步优化了热学性能。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,以重量份数计由如下组分组成:
具体地,前述相容剂为ABS接枝马来酸酐、PP接枝马来酸酐或苯乙烯-马来酸酐共聚物。
优选地,前述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
前述MgO为微米级的,平均粒径为3-20μm。
前述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合物。
此外,本发明的PC/ABS复合材料还包括1-3重量份数的分散剂。
前述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯或聚乙烯醇。
此外,本发明还公开了前述的一种抗冲击PC/ABS复合材料的制备方法,包括如下步骤:
S1、按照前述的原料组分及重量份数准备各原料;
S2、将玻璃纤维、MgO及偶联剂于高速搅拌机中混合均匀,制得改性剂,待用;
S3、将PC、ABS、相容剂及抗氧剂在高速混合机中预先混合,混合均匀后喂料至平行双螺杆挤出机,步骤S2制得的改性剂自挤出机的中段投入挤出机中,挤出成型后冷却造粒。
具体地,前述平行双螺杆挤出机按进料方向顺序设置六个区,各区的温度分别控制为:一区温度为100-120℃,二区温度为130-150℃,三区温度为165-170℃,四区温度为200-210℃,五区温度为150-160℃;六区温度为130-140℃。
优选地,步骤S2制得的改性剂自三区或四区投入挤出机中。
本发明的有益之处在于:本发明利用玻璃纤维和MgO的协同作用,显著提高了PC/ABS复合材料的抗冲击性能,同时还优化了材料的热学性能,提高了玻璃化温度,使得材料具有更好的耐热变形能力,克服了现有技术中的一大难题。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明中无特殊说明,所有原料均为市购。
实施例1
将5份玻璃纤维、5份MgO及2份偶联剂于高速搅拌机中混合均匀,制得改性剂;将20份PC、25份ABS、5份相容剂及3份抗氧剂在高速混合机中预先混合,混合均匀后喂料至平行双螺杆挤出机,再将前面制得的改性剂自挤出机的中段投入挤出机中,挤出成型后冷却造粒。
平行双螺杆挤出机按进料方向顺序设置六个区,各区的温度分别控制为:一区温度为100-120℃,二区温度为130-150℃,三区温度为165-170℃,四区温度为200-210℃,五区温度为150-160℃;六区温度为130-140℃;改性剂自三区投入挤出机中。
实施例2
将8份玻璃纤维、10份MgO及6份偶联剂于高速搅拌机中混合均匀,制得改性剂;将35份PC、40份ABS、3份相容剂及2份抗氧剂在高速混合机中预先混合,混合均匀后喂料至平行双螺杆挤出机,再将前面制得的改性剂自挤出机的中段投入挤出机中,挤出成型后冷却造粒。
平行双螺杆挤出机按进料方向顺序设置六个区,各区的温度分别控制为:一区温度为100-120℃,二区温度为130-150℃,三区温度为165-170℃,四区温度为200-210℃,五区温度为150-160℃;六区温度为130-140℃;改性剂自四区投入挤出机中。
实施例3
将6份玻璃纤维、8份MgO及6份偶联剂于高速搅拌机中混合均匀,制得改性剂;将30份PC、30份ABS、7份相容剂、2份抗氧剂及3份分散剂在高速混合机中预先混合,混合均匀后喂料至平行双螺杆挤出机,再将前面制得的改性剂自挤出机的中段投入挤出机中,挤出成型后冷却造粒。
平行双螺杆挤出机按进料方向顺序设置六个区,各区的温度分别控制为:一区温度为100-120℃,二区温度为130-150℃,三区温度为165-170℃,四区温度为200-210℃,五区温度为150-160℃;六区温度为130-140℃;改性剂自三区四区投入挤出机中。
性能检测
对实施例1-4制得的PC/ABS复合材料进行性能检测,测试其抗冲击强度和热学性能(玻璃化温度),测试结果见下面的表1。
表1实施例1-3及对比例性能测试结果
对比例为市购的性能较优的PC/ABS复合材料,以更好地说明本发明。
由表1可见,相较于市购的PC/ABS复合材料,本发明改性PC/ABS复合材料不仅具有更好的抗冲击性能,同时还使得热学性能获得了预料不到的优化,玻璃化温度和热变形温度都得到了提高,是行业内很有意义的一项重大研究成果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,以重量份数计由如下组分组成:
2.根据权利要求1所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,所述相容剂为ABS接枝马来酸酐、PP接枝马来酸酐或苯乙烯-马来酸酐共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,所述MgO为微米级的,平均粒径为3-20μm。
5.根据权利要求3所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂1076的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,还包括1-3重量份数的分散剂。
7.根据权利要求6所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯或聚乙烯醇。
8.如权利要求1所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、按照权利要求1所述的原料组分及重量份数准备各原料;
S2、将玻璃纤维、MgO及偶联剂于高速搅拌机中混合均匀,制得改性剂,待用;
S3、将PC、ABS、相容剂及抗氧剂在高速混合机中预先混合,混合均匀后喂料至平行双螺杆挤出机,步骤S2制得的改性剂自挤出机的中段投入挤出机中,挤出成型后冷却造粒。
9.根据权利要求8所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料的制备方法,其特征在于,所述平行双螺杆挤出机按进料方向顺序设置六个区,各区的温度分别控制为:一区温度为100-120℃,二区温度为130-150℃,三区温度为165-170℃,四区温度为200-210℃,五区温度为150-160℃;六区温度为130-140℃。
10.根据权利要求9所述的一种抗冲击PC/ABS复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2制得的改性剂自三区或四区投入挤出机中。
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