CN111040406A - 一种高耐热、耐化学品性吹塑abs/pc合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高耐热、耐化学品性吹塑abs/pc合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，将聚碳酸酯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯、高胶粉、PBT、抗氧剂和润滑剂按配方比例置于中速混合机内搅拌混合均匀后，经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200‑500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料。与现有技术相比，本发明采用PC和PBT对吹塑ABS进行改性，操作简单，PC的添加提高了吹塑ABS的耐热性，同时，PBT具有优异的耐化学品性，在熔融状态下的流动速率比PC分子链段运动快，易迁移到制件表面形成保护层，从而达到耐化学品性的目的。

Description

一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及ABS/PC合金材料，具体涉及一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂具有优异的综合性能，较好的抗冲击性、易加工、尺寸稳定性以及优异的染色性，已经在汽车、电子电气、家电等行业得到了广泛的应用。汽车扰流板和尾翼等大型制件通常采用吹塑成型来制备，近期，某些主机厂对吹塑ABS树脂不仅要求其具有良好的机械力学性能外，而且还需要具有较高的耐热性。目前，专利CN 105175925B和专利CN 108164856A是通过添加耐热剂的方法来提高ABS的耐热性，该方法一方面需要加入10-20份耐热剂，成本升高较多，同时存在耐热剂较难分散和塑化等问题，另一方面通过添加耐热剂的方式来提升吹塑ABS耐热的空间有限。
而聚碳酸酯(PC)具有耐热、较高的冲击强度、吸水率低、尺寸稳定性和介电性能优良等优点，与ABS共混改性之后，不仅可以改善PC的缺口敏感、应力开裂等缺点，而且还可以提高吹塑ABS的耐热性。ABS/PC合金材料中由于PC对耐碱性试剂敏感，从而限制了其在汽车扰流板和尾翼等喷漆产品中的应用。
中国专利申请CN101508833A公开了一种耐化学品性优异的PC/ABS合金，采用以下组分及重量份数含量的原料制备得到：聚碳酸酯30～70、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10～30、SAN 20～30、增韧剂0～5、PBT 3～7。将所有原料粒子置于高混机中混合2-5min，然后将混合的原料置于双螺杆机中，经过熔融挤出，造粒即得到产品粒子，该专利方案虽然提高了PC/ABS合金的耐化学品性，满足常用的喷漆性能要求，但是其熔体强度不足以满足吹塑某些大型的制件，如汽车扰流板、翼子板等，因此，限制了这款材料在吹塑领域的应用。
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而提供一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，包括以下重量份含量的组分：
Figure BDA0002287889250000021
所述的聚碳酸酯的熔体流动速率为1-10g/10min，300℃*1.2kg。
所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的重均相对分子质量为90000-150000g/mol，丁二烯橡胶含量为10％-20％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um。
所述的高胶粉的重均相对分子质量为100000-500000g/mol，丁二烯橡胶含量为40％-60％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um，此高胶粉除了能赋予PC/ABS合金较好的冲击性能，而且还能确保ABS/PC合金具有较高的熔体强度，满足吹塑成型材料所具有的要求。
所述的PBT的特性粘度为0.5-1，优选SAN-MAH进行封端处理。
所述的抗氧剂包括市售抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或者几种。
所述的润滑剂包括季戊四醇酯、硅酮粉、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或者几种。
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料的制备方法，其特征在于，将聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、高胶粉、PBT、抗氧剂和润滑剂按配方比例置于中速混合机内搅拌混合均匀后，经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料。
所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；所述双螺杆挤出机有两个真空口，其中一处位于输送段的末端、熔融段的开始端；另一处位于计量段。
所述中速混合机的搅拌速度为200-500rpm/min，搅拌时间为10～30min。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明使用的高胶粉，其具有较高的交联度，与PC经过熔融物理共混后，分子链之间缠绕更加紧密，获得的ABS/PC合金具有较高的熔体强度的同时还能保持较好的冲击性能。
2.本发明使用的PBT经过封端处理后，抑制了PBT与PC发生过度的酯交换反应，从而提高了ABS/PC合金的耐化学品性能。
3.本发明采用PC和PBT对吹塑ABS进行改性，操作简单，PC的添加提高了吹塑ABS的耐热性，同时，PBT具有优异的耐化学品性，在熔融状态下的流动速率比PC分子链段运动快，易迁移到制件表面形成保护层，从而达到耐化学品性的目的。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：50kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：24kg；高胶粉：16kg；
PBT：10kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃。
实施例2
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：55kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：19kg；高胶粉：16kg；
PBT：10kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃。
实施例3
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：60kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：14kg；高胶粉：16kg；
PBT：10kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；
实施例4
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：55kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：24kg；高胶粉：16kg；
PBT：5kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；
实施例5
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：55kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：14kg；高胶粉：16kg；
PBT：15kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；
对比例1
一种高耐热吹塑ABS材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：SAN树脂：25kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：40kg；高胶粉：25kg；
耐热剂：10kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；
对比例2
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：55kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：29kg；高胶粉：16kg；抗氧剂：0.2；润滑剂：0.3；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内搅拌20min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；
各实例及对比例各组分见表1
表1
Figure BDA0002287889250000061
上述各实例按照表2标准进行性能检测，其中耐化学品性能评估方法：将实施例1-5以及对比例2的粒子注塑成100mm*150mm的大高光板，往上滴0.2g乙酸乙酯：乙二醇(3:2)的混合溶液，常温下放置24h，将混合试剂用去离子水冲洗干净，用显微镜观察表面情况；
表2
Figure BDA0002287889250000062
Figure BDA0002287889250000071
并得到各实例产品性能见表3：
表3
Figure BDA0002287889250000072
备注：☆越多，表面越好，耐化学品性越好。
对比实施例1-3和对比例1的实验结果可以看出，随便聚碳酸酯含量的增加，耐热性能提高，其耐化学品性没有明显的变化；对比实例2、4、5与对比例2的实验结果可以看出，随着PBT比例的提高，耐化学品性能随着提高，当PBT含量达到10份时，PBT含量再继续提高，其耐化学品性没有明显的提升。
实施例6
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：40kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：30kg；高胶粉：20kg；PBT：5kg；抗氧剂：0.1kg；润滑剂：0.1kg；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内200rpm/min搅拌30min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃。
所得ABS/PC合金材料维卡软化温度为115℃，耐化学品性能为四星。
实施例7
一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照重量称取各组分：聚碳酸酯：70kg；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)：10kg；高胶粉：10kg；PBT：15kg；抗氧剂：1kg；润滑剂：1kg；
(2)将上述原料按配方比例置于中速混合机内500rpm/min搅拌10min，混合均匀后经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料；所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃。
所得ABS/PC合金材料维卡软化温度为118℃，耐化学品性能为三星。

Claims (10)

1.一种高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，包括以下重量份含量的组分：
Figure FDA0002287889240000011
2.根据权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，所述的聚碳酸酯的熔体流动速率为1-10g/10min，300℃*1.2kg。
3.根据权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的重均相对分子质量为90000-150000g/mol，丁二烯橡胶含量为10％-20％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um。
4.根据权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，所述的高胶粉的重均相对分子质量为100000-500000g/mol，丁二烯橡胶含量为40％-60％，橡胶的数均粒径为0.2-1.0um。
5.根据权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，所述的PBT的特性粘度为0.5-1。
6.根据权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂包括市售抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂245、抗氧剂1010中的一种或者几种。
7.根据权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料，其特征在于，所述的润滑剂包括季戊四醇酯、硅酮粉、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或者几种。
8.一种如权利要求1所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料的制备方法，其特征在于，将聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、高胶粉、PBT、抗氧剂和润滑剂按配方比例置于中速混合机内搅拌混合均匀后，经计量装置投入双螺杆挤出机中，在200-500rpm/min的螺杆转速条件下进行熔融挤出，造粒，得到高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料。
9.根据权利要求8所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的1-2区的温度为180-240℃，3-4区的温度为200-260℃，3-4区的温度为200-260℃，5-6区的温度为200-260℃，7-8区的温度为200-260℃，9-10区的温度为200-260℃；所述双螺杆挤出机有两个真空口，其中一处位于输送段的末端、熔融段的开始端；另一处位于计量段。
10.根据权利要求8所述的高耐热、耐化学品性吹塑ABS/PC合金材料的制备方法，其特征在于，所述中速混合机的搅拌速度为200-500rpm/min，搅拌时间为10～30min。
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