CN106751688A - 一种军用耐老化pc‑abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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王帅
陈永东
张祥福
周文
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Chongqing Pret New Materials Co Ltd
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Shanghai Pret Composites Co Ltd
Zhejiang Pret New Materials Co Ltd
Shanghai Pret Material Technology Co Ltd
Chongqing Pret New Materials Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种军用耐老化PC/ABS合金材料，按以下重量份计的原料配制而成：聚碳酸酯树脂60‑84重量份；丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物0.2‑24.2重量份；耐热改性剂5重量份；增韧剂3重量份；相容剂5重量份；抗氧剂0.8重量份；光稳定剂1重量份；色粉1重量份。采用上述技术方案的一种军用耐老化PC/ABS合金材料，具有优异的耐老化性能，用于小型军用产品，可以在常温下存放10年以上。

Description

一种军用耐老化PC-ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种军用耐老化PC-ABS合金材料及其制备方法，属于改性新材料技术领域。
背景技术
军民融合发展是富国强军的必由之路，已经上升为国家战略，而世界主要大国也多采取军民融合的发展道路，中国未来在民参军领域将迎来发展机遇期。军工技术商业化是大势所趋，更是科技发展的客观规律。目前，随着国家军民融合相关政策的陆续出台，也为改性塑料行业带来了机遇。
PC/ABS，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和PC的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(UV)等性质，可广泛使用在军用产品、汽车内部零件、家电用品及照明设备等领域。
本专利就提供了一种适用于小型军用产品的耐老化PC/ABS合金原料的制备方法，性能优异，同时充分考虑目前为和平时期，为战时准备而需要将军用产品长期储存的特点，为保证产品品质提供保障。
发明内容
本发明的目的是提供一种军用耐老化PC-ABS合金材料及其制备方法，通过选择适当的材料配方来实现长效保存的目的。
为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种军用耐老化PC-ABS合金材料，按以下重量份计的原料配制而成：聚碳酸酯树脂60-84重量份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.2-24.2重量份；耐热改性剂5重量份；增韧剂3重量份；相容剂5重量份；抗氧剂0.8重量份；光稳定剂1重量份；色粉1重量份。
所述的聚碳酸酯为分子量20000-22000、24000-27000或27000-30000的双酚A型树脂中的一种或几种。
所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物为连续本体法合成的树脂或乳液聚合法树脂中的一种或几种。
所述的耐热改性剂为苯乙烯-马来酰亚胺聚合物，电气化学工业株式会社，MS-NH。
所述的增韧剂为为乙烯三元共聚物，杜邦公司的PTW。
所述的相容剂为马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，自制。
所述的抗氧剂为受阻酚类或磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。
所述的光稳定剂为苯并***类或邻羟基二苯甲酮类光吸收剂中的一种或两种。
所述的色粉为无机色粉或有机色粉中的一种或几种。
上述军用耐老化PC-ABS合金材料的制备方法，其步骤为：
1)按上述配比称量原料；
2)把经过干燥的原料混合后用双螺杆加料器连续均匀加入螺杆直径35mm，长径比L/D＝36的双螺杆挤出机主机筒中，主机筒分段控制温度从加料口至机头出口为180℃、210℃、240℃、250℃、250℃、255℃、245℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。
采用本发明技术方案的一种军用耐老化PC/ABS合金材料，具有优异的耐老化性能，用于小型军用产品，可以在常温下存放10年以上。
附图说明
图1不同暴露温度、暴露周期拉伸强度曲线
图2不同暴露温度、暴露周期冲击强度曲线
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。
本发明所用原料：
PC1：分子量20000-22000的双酚A型树脂；
PC2：分子量24000-27000的双酚A型树脂；
PC3：分子量27000-30000的双酚A型树脂；
ABS-1：连续本体法合成树脂，中石化上海高桥分公司3513；
ABS-2：连续本体法合成树脂，中石化上海高桥分公司8434；
ABS-3：乳液法合成树脂，天津大沽化工DG-417；
ABS-4：乳液法合成树脂，锦湖高胶粉181；
耐热改性剂：苯乙烯-马来酰亚胺聚合物，电气化学工业株式会社，
MS-NH；
增韧剂：乙烯三元共聚物，杜邦公司的PTW。
抗氧剂1：磷酸酯类抗氧剂，瑞士Ciba公司生产，168；
抗氧剂2：受阻酚类抗氧剂，DOUBLE BOND CHEMICAL IND.有限公司生产，1010；
抗氧剂3：磷酸酯类抗氧剂，瑞士Ciba公司生产,619F；
光稳定剂1：苯并***类光吸收剂，瑞士Ciba公司生产，UV-326；
光稳定剂2：邻羟基二苯甲酮类光吸收剂，天津利安隆公司生产，
UV-531；
相容剂：马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，自制；
色粉1：钛白粉R101；
色粉2：颜料黄138，有机色粉；
色粉3：铁黄，362R；
色粉4：氧化铁红，5520；
色粉5：炭黑，BP800；
色粉6：颜料黄151，有机色粉；
色粉7：254号红，有机色粉；
色粉8：透明绿5B，有机色粉。
产品性能测试方法：
气味：按PV 3900方法，80℃*2h后放置到60℃评价；
水解实验：将零件放入90℃，96％相对湿度的环境循环实验箱72h后取出评价，查看起泡个数/500cm2。
实施例1
把经过干燥的PC树脂、ABS树脂、耐热改性剂、增韧剂、相容剂、抗氧剂、光稳定剂和色粉按表1中组成比例混合后用双螺杆加料器连续均匀加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)主机筒中，主机筒分段控制温度(从加料口至机头出口)为180℃、210℃、240℃、250℃、250℃、255℃、245℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。将上述产品在鼓风烘箱中于95℃干燥4小时后用塑料注射成型机注塑成样板，注塑温度245℃。注塑好的样板立即放入玻璃干燥器中在室温放置至少24小时后进行性能测试，并在设定温度放置要求时间后测试性能，测试结果见表2和3。
表1 PC/ABS组合物的组成和性能
表2拉伸强度不同暴露温度、暴露周期实测值(单位：Mpa)
表3冲击强度不同暴露温度、暴露周期实测值(单位：KJ/m2)
将表2和3得到的数据进行拟合计算后，得到图1和2的附图和性能对暴露时间的函数回归方程。
90℃材料拉伸强度对暴露时间函数的回归方程：y＝0.0036x+51.938
120℃材料拉伸强度对暴露时间函数的回归方程：y＝0.0334x+53.4
90℃材料冲击强度对暴露时间函数的回归方程：y＝-0.0087x+46.081
120℃材料冲击强度对暴露时间函数的回归方程：y＝-0.057x+46.06
由各项性能回归方程计算得到该材料变化率达到20％失效水平时的时间t,综合拉伸和缺口冲击强度计算得到的时间
90℃的失效时间为809.3h
120℃的失效时间为122.3h
将老化温度和达到失效水平时的时间t带入阿伦尼乌斯公式Lnt＝Ea/RT+B可以计算得到该材料的
活化能Ea＝74772.70J/mol
常数B＝-18.07
然后将T＝30℃＝303.15K带入得到的公式，计算得出：
储存时间t＝108012h≈12.33年＞10年
本专利的一种军用耐老化PC/ABS合金材料，具有优异的耐老化性能，用于小型军用产品，可以在常温下存放10年以上。

Claims (10)

1.一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：按以下重量份计的原料配制而成：聚碳酸酯树脂60-84重量份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.2-24.2重量份；耐热改性剂5重量份；增韧剂3重量份；相容剂5重量份；抗氧剂0.8重量份；光稳定剂1重量份；色粉1重量份。
2.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的聚碳酸酯为分子量20000-22000、24000-27000或27000-30000的双酚A型树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物为连续本体法合成的树脂或乳液聚合法树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的耐热改性剂为苯乙烯-马来酰亚胺聚合物，电气化学工业株式会社，MS-NH。
5.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的增韧剂为为乙烯三元共聚物，杜邦公司的PTW。
6.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，自制。
7.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚类或磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的光稳定剂为苯并***类或邻羟基二苯甲酮类光吸收剂中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的一种军用耐老化PC-ABS合金材料，其特征在于：所述的色粉为无机色粉或有机色粉中的一种或几种。
10.权利要求1-9任意之一所述军用耐老化PC-ABS合金材料的制备方法，其特征在于：其步骤为：
1)按上述配比称量原料；
2)把经过干燥的原料混合后用双螺杆加料器连续均匀加入螺杆直径35mm，长径比L/D＝36的双螺杆挤出机主机筒中，主机筒分段控制温度从加料口至机头出口为180℃、210℃、240℃、250℃、250℃、255℃、245℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。
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