CN107298839B - 低光泽的pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

低光泽的pc/abs合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低光泽的PC/ABS合金材料及其制备方法，所述合金材料包括以下重量份的各组分：PC树脂50～70，ABS树脂20～50，抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1，哑光剂4～8份。将上述各组分在搅拌机中后，通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4MPa，经过熔融挤出，造粒即可制得低光泽PC/ABS合金材料。与现有技术相比，本发明可以使制得的PC/ABS合金材料具有超低光泽，并且具备较好物性。

Description

低光泽的PC/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其是涉及一种低光泽的PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
PC/ABS树脂是一种高光泽、高耐热、易加工、优良尺寸稳定性等综合性能优异的工程塑料，在汽车、电子电器、玻璃透镜和医学装置等领域有着广泛的应用。但是用在汽车内饰件时，需要考虑材料的表面光泽，防止材料反光对驾驶员造成视觉干扰，因此必须对车用内饰材料表面进行消光或哑光处理，以获得舒适安全的驾驶效果。
常用的解决上述需求的技术手段有：
1、模具表面皮纹化处理。但有时并不能达到低光泽要求，同时还会增加成本，在后续的使用过程中由于磨损皮纹丢失，导致光泽再现。
2、添加无机填料。如二氧化硅、二氧化钛或硅酸盐及其他矿物，尽管可以降低材料表面光泽，但需要一定程度的添加量，这会极大地降低材料的物理性能，尤其是材料的冲击韧性。
3、添加不相容组份。如超高分子量的SAN或丙烯酸类聚合物等等，在降低材料光泽的同时也存在上述不足。
4、添加反应型官能团的高分子聚合物。如PS-g-GMA，虽然可以改善材料表面光泽，但是添加量大，会影响材料物性。
现有的文献中，专利CN 101851430、CN 101787192、US 4902743、US 4596851、US4742104公开了在PC及其合金中添加甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)官能团的树脂能够降低其光泽度。专利US 6395828公开了一种通过环氧官能团和胺基官能团反应交联从而降低ASA树脂光泽度的方法。专利5580924公开了一种降低光泽的热塑性组合物，需要苯乙烯-丙烯腈共聚物在一种亲电试剂和一种酸的存在下混配形成凝胶，然后将生成的凝胶与PC、SAN、ABS接枝聚合物混配制备低光泽的PC/SAN/ABS组合物。
低光泽PC/ABS合金材料在汽车市场上有着广泛应用，然而上述这些技术方案仍存在一些不足，光泽稳定性差、物理性能波动大、低温冲击差和成本过大，给材料应用带来限制，因此需要开发一种低光泽PC/ABS合金材料，既能具有超低的哑光效果，同时还能保持较高的物性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种低光泽的PC/ABS合金材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种低光泽的PC/ABS合金材料，包括以下重量份的各组分：
PC树脂50～70，
ABS树脂20～50，
抗氧剂0.1～1，
润滑剂0.1～1，
哑光剂2～8份。
优选地，所述的哑光剂包括反应型哑光剂和非反应型哑光剂中的至少一种；所述反应型亚光剂可以与PC树脂的端羟基发生反应，形成交联共聚物。
优选地，所述亚光剂为反应型亚光剂与非反应型哑光剂按质量比5:2形成的混合物。若反应型亚光剂与非反应型哑光剂的质量比大于或小于该值，则制备的合金材料的性能均差于本发明。
优选地，所述反应型哑光剂为AS-g-GMA，GMA含量为2％，重均分子量为50000；所述非反应型哑光剂为超高分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中苯乙烯重量百分比含量为40％～80％，丙烯腈重量百分比含量为10％～50％，重均分子量为1000000～1500000。
优选地，所述的PC树脂的重均分子量为20000～35000。
优选地，所述的ABS树脂的重均分子量为800000～200000。
优选地，所述ABS树脂的橡胶含量为10～20wt％，橡胶的数均粒径为0.2～2.0μm。
优选地，所述的抗氧剂包括市售抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
优选地，所述的润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
本发明还提供了一种低光泽的PC/ABS合金材料的制备方法，该方法采用以下步骤：
(a)将PC树脂、ABS树脂、哑光剂、抗氧剂和润滑剂加入搅拌机中进行混合；
(b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4MPa，经过熔融挤出，造粒即可制得低光泽的PC/ABS合金材料。
优选地，所述的双螺杆挤出机采用的挤出机螺杆的长径比为44～60。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
与之前发明的专利相比，本发明用ABS树脂替代了SAN的添加量，提高材料的冲击性能和耐热性能。另外，本发明通过在体系中添加了反应型和非反应型哑光剂，反应型哑光剂可以与PC树脂的端羟基发生交联反应，可以有效地改善基体材料的相容性，提高材料的力学性能，同时降低材料表面光泽，而非反应型哑光剂与基材的相容性差，但可以大幅调节材料的哑光效果，添加量过多对材料物性的影响较大，因此需要对反应型和非反应型哑光剂的添加量进行优化。本发明不仅可以使材料具有优异的哑光效果，还可以保持良好的机械性能，又可以降低材料成本，有利于大量生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1～7
实施例1～7中提供了一种低光泽PC/ABS合金材料，其各组分及其重量份数如表1所示，分别按照表1中各实施例对应的组分及重量份数备料。将上述备好的组分送入搅拌机中预混3～10分钟，将上述得到的预混料通过双螺杆挤出机，在240～280℃条件下进行熔融挤出，冷却造粒，即可制得低光泽PC/ABS合金材料。
对比例1
对比例1中所加入的各组分及其重量份数如表1所示，生产过程与实施例1～7相同。
表1
前述表1中：
组分A-1：PC树脂的重均分子量为32000，Dow化学生产；
组分A-2：PC树脂的重均分子量为22000，Dow化学生产；
组分B：苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物：丁二烯含量为52％，韩国锦湖石化生产；
组分C-1：反应型哑光剂，其中有机物主要为AS-g-GMA，GMA含量为2％，分子量为50000；
组分C-2：非反应型哑光剂，主要成分为超高分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中苯乙烯重量百分比含量为40％～80％，丙烯腈重量百分比含量为10％～50％，分子量为1000000～1500000。
组分D：包括润滑剂季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、亚磷酸酯类抗氧剂IRGAFOS168、其重量比为1:1。
将以上材料在搅拌机中预混3～10分钟，再通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4MPa，经过熔融挤出，造粒即可制得低光泽的PC/ABS合金材料。所述的双螺杆挤出机采用的挤出机螺杆的长径比为44～60。
性能测试
对实施例1～7和对比例1制得的低光泽PC/ABS合金材料进行机械性能测试和光泽度评价测试：
拉伸测试：按照ISO527标准测试，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度和弯曲模量：按照ISO178标准测试，速度2mm/min，跨距64mm；
Charpy缺口冲击强度：按照ISO180标准测试；
Vicat软化温度：按照ISO306标准测试。
光泽度：按照ASTM D523在60°使用Garden Gloss Meter测试3mm后的普通色板和K31哑光皮纹色板的表面光泽，并以光泽单位(GU)为单位记录，其中标准黑色玻璃片的光泽度为100GU。
所述机械性能测试结果如表2所示，光泽度评价测试结果如表3所示：
表2
表3
通过比较对比例和实施例，从试验结果可以看出，加入反应型哑光剂或非反应哑光剂后材料光泽度都有不同程度的下降，同时材料物性也略有下降。其中反应型哑光剂材料物性保持更稳当、降低光泽更有效，对耐热的影响也较小；
当体系中按一定比例同时加入反应型和反应型哑光剂，不仅能大幅度降低材料的光泽度，同时还能保持较好的机械性能，且添加量也不大，可以降低材料成本，利于大量生产。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种低光泽的PC/ABS合金材料，其特征在于，包括以下重量份的各组分：
PC树脂50～70，
ABS树脂20～50，
抗氧剂0.1～1，
润滑剂0.1～1，
哑光剂2～8份；
所述哑光剂为反应型哑光剂与非反应型哑光剂按质量比5:2形成的混合物；所述反应型哑光剂可以与PC树脂的端羟基发生反应，形成交联共聚物；
所述反应型哑光剂为AS-g-GMA，GMA含量为2％，分子量为50000；所述非反应型哑光剂为超高分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中苯乙烯重量百分比含量为40％～80％，丙烯腈重量百分比含量为10％～50％，分子量为1000000～1500000。
2.根据权利要求1所述的低光泽的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的PC树脂的重均分子量为20000～35000。
3.根据权利要求1所述的低光泽的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的ABS树脂的重均分子量为800000～200000。
4.根据权利要求1所述的低光泽的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂包括市售抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的低光泽的PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
6.一种根据权利要求1所述的低光泽的PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：
(a)将PC树脂、ABS树脂、哑光剂、抗氧剂和润滑剂加入搅拌机中进行混合；
(b)将步骤(a)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制螺杆挤出机转速为600～800rpm，挤出温度为240～280℃，压力为2～4MPa，经过熔融挤出，造粒即可制得低光泽的PC/ABS合金材料。
7.根据权利要求6所述的低光泽的PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机采用的挤出机螺杆的长径比为44～60。
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