CN107936457A - 一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料及其制备方法，其技术方案要点是：按重量百分比由以下组分组成：PBT15％～44.5％，ABS30％～53.5％，PMMA10％～20％，相容剂3％～5％，抗氧剂0.2％～0.6％，润滑剂0.2％～0.6％，耐刮剂3％～5％，短纤0～20％，镭雕助剂1％～2％。本发明的一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，解决聚酰进行增强改性后，耐油性不佳、表面光泽度差、长期使用后性能下降、成本高、摩擦系数高等问题。

Description

一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS 合金材料及其制备方法
【技术领域】
本发明属于高分子材料领域，具体地说是一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料及其制备方法。
【背景技术】
聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)具有优异的耐化学药品性、良好的耐候性和优异的加工流动性等，但其韧性差，收缩率大，尺寸稳定性差，成型后易发生翘曲变形，还有其分子链中含有酯基，高温下容易水解。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(简称ABS)具有高的缺口冲击强度、良好的耐化学药品性、优异的尺寸稳定性、良好的加工成型性和优异的着色性等，但其耐候性差。聚甲基丙烯酸甲酯(简称 PMMA)具有高的表面硬度、优异的耐候性，但其分子链中含有酯基，吸水率较大，具有明显的室温蠕变性，还有其熔体黏度较高，刚性较大，易产生应力开裂。ABS/PBT/PMMA合金材料结合三者的优点，具有良好的耐刮擦性、良好的耐候性、良好的耐油性、优异的加工流动性和较好的尺寸稳定性等。
市场上常用的机械键盘材料有HIPS、ABS、PC和PC/ABS合金等。市场上PBT材料成功用在机械键盘材料上的很少。HIPS和ABS做的机械键盘材料具有优异的加工成型性、很好的外观和优异的尺寸稳定性，但其耐候性很差、耐刮擦性较差、使用寿命短和容易发油等。PC和PC/ABS合金做的机械键盘材料具有较好的耐刮擦性、优异的尺寸稳定性，但其耐候性较差、耐油性较差和外观较差等。PBT做的键盘材料具有优异的加工成型性、很好的外观和良好的耐油性，但其尺寸稳定性较差、容易变形和耐刮擦较差等。这些材料不能够满足对耐刮擦要求高、耐油性要求高、外观要求高和使用寿命要求长的机械键盘或游戏键盘材料的需求。
【发明内容】
本发明的一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强 ABS合金材料，解决聚酰进行增强改性后，耐油性不佳、表面光泽度差、长期使用后性能下降、成本高、摩擦系数高等问题。
本发明的另一目的是提供一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，按重量百分比由以下组分组成：
优选的，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯为南通星辰，1100A，熔融指数27g/10min。选用较高熔融指数PBT，可以增加材料的加工流动性。
优选的，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为辽宁锦华或上海高桥，275，哑光，熔融指数为12.5g/10min；镇江奇美，757K，高光泽，熔融指数22g/10min。
优选的，所述的聚甲基丙烯酸甲酯为台湾奇美，CM-211，熔融指数16g/10min。
优选的，所述的相容剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐，沈阳科通，KT-3，马来酸酐接枝率为10％～12％；苯乙烯-马来酸酐共聚物，华雯电子新材料，SMA-700，马来酸酐接枝率为18％中一种。
优选的，所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯 (1076)与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)按1:2复配。
优选的，所述的润滑剂为德固赛，E525。
优选的，所述的耐刮剂为聚硅氧烷，中蓝晨光，GM100A。
优选的，所述的短纤为短切玻璃纤维，泰山，纤维直径10～13μm，短切长度3.0～4.5mm。
优选的，所述的镭雕助剂为黑雕白镭雕助剂，和琦润，HZ-889；白雕黑镭雕助剂，大展吉源，Laser AT-638P。
一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、先将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯15％～45％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15％～55％、聚甲基丙烯酸甲酯10％～20％、相容剂 3％～5％、抗氧剂0.2％～0.5％和润滑剂0.4％～0.7％加到高速混合机中，混合1～2min，再将称好的耐刮剂3％～5％、短纤0～20％和镭雕助剂 1％～4％加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min；
(2)、最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机的料斗中，所述的双螺杆挤出机的加工温度为210～240℃，螺杆转速为35～40 rpm/min，经双螺杆挤出机熔融挤出后并经水冷、风干、切拉和包装。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强 ABS合金材料，具有良好的耐刮擦性、良好的耐候性、良好的耐油性、较好的尺寸稳定性、优异的加工成型性、较长的使命寿命、很好的外观、较低的光泽度和良好的镭雕效果等，能够满足机械键盘或游戏键盘的要求以及自动化生产要求；
【具体实施方式】
结合具体实施例1～6对本发明的一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料的制备方法进一步说明：
表1：原料及助剂按重量百分比计
对比例1，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯(1100A)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(275)和相容剂(KT-3)加到高速混合机中，混合1～2 min，再将称好的抗氧剂(1010/168＝1:2)、润滑剂(E525)和耐刮剂 (GM100A)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度为100℃；2区温度为240℃；3区温度为235℃；4区温度为220℃；5区温度为230℃；模头温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为38rpm，对比例1生产的产品记作A1。
对比例2～3，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯(1100A)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(275)、聚甲基丙烯酸甲酯(CM-211)和相容剂(KT-3) 加到高速混合机中，混合1～2min，再将称好的抗氧剂(1010/168＝1:2)、润滑剂(E525)和耐刮剂(GM100A)加到上述混合均匀的物料中，混合1～ 2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度为100℃；2区温度为240℃；3区温度为235℃；4区温度为220℃；5区温度为230℃；模头温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为38rpm，对比例2～3生产的产品分别记作 A2～A3。
实施例1，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯(1100A)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(757K)、聚甲基丙烯酸甲酯(CM-211)、相容剂(KT-3)、抗氧剂(1010/168＝1:2)和润滑剂(E525)加到高速混合机中，混合1～2 min，再将称好的耐刮剂(GM100A)和短纤(T435N)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度为100℃；2区温度为240℃；3区温度为235℃；4区温度为220℃；5区温度为230℃；模头温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为38rpm，实施例1生产的产品记作B1。
实施例2～3，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯(1100A)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(275)、聚甲基丙烯酸甲酯(CM-211)、相容剂(KT-3)、抗氧剂(1010/168＝1:2)和润滑剂(E525)加到高速混合机中，混合1～2 min，再将称好的耐刮剂(GM100A)和短纤(T435N)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度为100℃；2区温度为240℃；3区温度为235℃；4区温度为220℃；5区温度为230℃；模头温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为38rpm，实施例2～3 生产的产品分别记作B2～B3。
实施例4，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯(1100A)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(275)、聚甲基丙烯酸甲酯(CM-211)、相容剂(KT-3)、抗氧剂(1010/168＝1:2)和润滑剂(E525)加到高速混合机中，混合1～2 min，再将称好的耐刮剂(GM100A)、短纤(T435N)和黑雕白镭雕助剂 (HZ-889)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度为100℃；2区温度为240℃；3区温度为235℃；4区温度为215℃；5区温度为215℃；6区温度为220℃；7区温度为225℃； 8区温度为230℃；模头温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为38 rpm，实施例4生产的产品记作B4。
实施例5，其制备方法包括如下步骤：
先按表1将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯(1100A)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(275)、聚甲基丙烯酸甲酯(CM-211)、相容剂(KT-3)、抗氧剂(1010/168＝1:2)和润滑剂(E525)加到高速混合机中，混合1～2 min，再将称好的耐刮剂(GM100A)、短纤(T435N)和白雕黑镭雕助剂 (Laser AT-638P)加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min，最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机料斗中熔融挤出，双螺杆挤出机各段温度为：1区温度为100℃；2区温度为240℃；3区温度为235℃； 4区温度为220℃；5区温度为230℃；模头温度为240℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为38rpm，实施例5生产的产品记作B5。
将对比例1～3和实施例1～5所生产的产品进行性能测试，测试结果如表2、3所示：
表2：产品A1～A3的性能测试结果
表3：产品B1～B5的性能测试结果
从表2和表3中可以看出：产品A2的性能与产品A1的相比，添加PMMA的产品的耐刮擦性能比没加PMMA的要好很多，产品A2所注塑成型机械键盘按键的刮痕可以完全擦掉，可以通过机械键盘按键5百万次耐刮擦测试；产品A3的性能与产品A2的相比，PBT含量提高，ABS/PBT/PMMA合金材料的加工流动性提高，力学性能、热变形温度和耐刮擦性能变化不大，但收缩率变大，尺寸稳定性降低，容易产生变形；产品B2的性能与产品A2的相比，增加短纤，ABS/PBT/PMMA合金材料的刚性提高，缺口冲击强度降低，耐刮擦性能略有提升，还有机械键盘全键盘按键易断水口且水口毛刺很短，能够满足机械键盘全键盘按键自动化生产要求；产品B2的性能与产品B1的性能相比，哑光ABS材料代替高光ABS材料，所制备的短纤增强ABS/PBT/PMMA合金材料的光泽度较低，能够满足机械键盘对材料的光泽度要求较低的需求；产品B3的性能与产品B2的相比，提高PMMA的含量，短纤增强 ABS/PBT/PMMA合金材料打的机械键盘按键易产生熔接线，提高短纤的含量，短纤增强ABS/PBT/PMMA合金材料的浮纤增多，提高模具温度也很难消除机械键盘按键的熔接线和浮纤；产品B4、B5的性能与产品B2的相比，添加镭雕助剂，镭雕字符清晰且字符颜色满足要求，可以代替机械键盘按键丝印工序，满足环保要求。
本发明所制备的一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，具有良好的耐刮擦性、良好的耐候性、良好的耐油性、较好的尺寸稳定性、优异的加工成型性、较长的使命寿命、很好的外观、较低的光泽度和良好的镭雕效果等，且能够满足机械键盘全键盘按键自动化生产要求。
综上所述，是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作出的改变,所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于包括如下重量组分：
2.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯熔融指数27g/10min。
3.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物熔融指数12.5g/10min。
4.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的聚甲基丙烯酸甲酯熔融指数16g/10min。
5.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的相容剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐或苯乙烯-马来酸酐共聚物。
6.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(1076)与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)按1:2复配。
7.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的润滑剂为防玻纤外露剂，所述的耐刮剂为聚硅氧烷。
8.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的短纤为短切玻璃纤维，纤维直径10～13μm，短切长度3.0～4.5mm。
9.根据权利要求1所述一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料，其特征在于：所述的镭雕助剂为黑雕白或白雕黑镭雕粉或镭雕母粒。
10.一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和镭雕短纤增强ABS合金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)、先将称好的聚对苯二甲酸丁二醇酯15％～45％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15％～55％、聚甲基丙烯酸甲酯10％～20％、相容剂3％～5％、抗氧剂0.2％～0.5％和润滑剂0.4％～0.7％加到高速混合机中，混合1～2min，再将称好的耐刮剂3％～5％、短纤0～20％和镭雕助剂1％～4％加到上述混合均匀的物料中，混合1～2min；
(2)、最后将混合均匀的物料加到双螺杆挤出机的料斗中，所述的双螺杆挤出机的加工温度为210～240℃，螺杆转速为35～40rpm/min，经双螺杆挤出机熔融挤出后并经水冷、风干、切拉和包装。
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