CN111087788A - 一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金及其制备方法 - Google Patents

一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金及其制备方法，由聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、相容剂、耐湿热改性剂、助剂组成。本发明中的耐湿热改性剂不仅可以赋予聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金强的疏水性，同时还赋予了树脂合金更高的强度、韧性以及优异的加工成型性。

Description

一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金及其制备方法
技术领域
本发明属于树脂合金领域，特别涉及一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯树脂无色透明，具有优秀的耐热性、高强度以及耐冲击性能，且尺寸稳定，属于一种用途非常广泛的工程塑料。苯乙烯类树脂主要包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物以及丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯共聚物，由于上述苯乙烯类树脂协调了三种组分的优越性能，所以具有优良的抗冲击强度、良好的加工性能和化学稳定性，易于模塑成型，制品富有光泽，且兼具韧性和柔性，综合性能优良。聚碳酸酯和苯乙烯类树脂合金综合了各成分树脂的优点，以其卓越的综合性能广泛用于汽车工业、电子电器工业、轻工家电、纺织和建筑等行业。但聚碳酸酯苯乙烯类合金树脂的耐湿热性能较差，普通的聚碳酸酯苯乙烯类合金树脂不能直接应用在湿热环境的部件。
为了改善聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金的耐湿热老化性差的问题，可通过喷漆、电镀等后加工方式提升耐湿热性能，但这种方法的工序繁琐、成本高，而且环境污染。中国专利CN109021534A公开了一种耐高温高湿聚碳酸酯组合物，该发明中通过加入有机硅增韧剂和噁唑啉基扩链剂，二者的协同作用提高了聚碳酸酯组合物在高温高湿条件下的性能保持率。但噁唑啉基是属于有毒性的有机物，不利于环境和健康。中国专利CN109280355A公开了一种耐水解、高CTI、高阻燃性的PC/ABS共混材料，该专利通过引入碳化二胺、噁唑啉、环氧化物作为水解稳定剂来提升PC/ABS的耐水解性。但是碳化二胺偏碱性，在熔融共混过程中可能会造成PC一定程度的降解。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金及其制备方法，能够保障树脂合金在湿热环境下的性能保持，确保能够在湿热环境中长期使用。
本发明提供了一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金，按重量百分比，包括如下组分：
Figure BDA0002345273220000011
Figure BDA0002345273220000021
其中，所述耐湿热改性剂为表面经过有机处理的疏水型气相二氧化硅。
所述聚碳酸酯树脂采用光气法聚合或酯交换法聚合中的一种或两种制备。
所述苯乙烯类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯树脂、丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯树脂中的一种或几种。
所述相容剂为改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、色粉中的一种或几种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；所述光稳定剂为苯并***类UV吸收剂；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
本发明还提供了一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金的制备方法，包括：
首先将所有组分按配比混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，经过熔融共混挤出造粒即可；其中，熔融温度为220-250℃。
有益效果
本发明通过引入表面经过处理的纳米结构材料，即表面处理的疏水型气相二氧化硅，纳米材料在聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金体系中分散性好，且质轻比表面积大，由该树脂合金加工的塑料制品表面具备了很强的疏水特性，使塑料制品在湿热环境使用过程中阻碍了水分的浸入从而赋予了树脂合金的耐湿热老化特性。同时纳米结构材料还可赋予树脂合金更高的强度、韧性以及优异的加工成型性；该树脂合金制备工艺简单，设备要求低，适合工业化生产，可广泛应用于汽车家电等领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例中选用的：
聚碳酸酯树脂1，光气法生产，日本出光，牌号PC FN2200；
聚碳酸酯树脂2，酯交换法生产，台湾奇美，牌号PC-110；
苯乙烯类树脂1，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，上海高桥石化公司，牌号ABS 8434；
苯乙烯类树脂2，丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯树脂，台湾奇美，牌号ASA PW-997S；
相容剂，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂，市售；
耐湿热改性剂，AEROSIL R972，德固赛；
抗氧剂为受阻酚抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，是由Ciba公司生产提供；
紫外吸收剂选自Ciba公司的Tinuvin 234；
润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯，是由LOZA公司生产提供，牌号为GLYCOLUBE-P。
实施例1～5和对照例l～2
将经过干燥的聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、相容剂、耐湿热改性剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂按表1中的组成配方混合后加入到双螺杆挤出机(螺杆直径为35mm，长径比L/D＝48)的主机筒中。主机筒各段控制温度(从加料口至机头出口)分别为220℃、235℃、245℃、250℃、245℃，双螺杆转速为300转/分钟，挤出料条经过水槽冷却后切粒，即得产品。
表1组成配方(重量份)
组成 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对照例1 对照例2
聚碳酸酯树脂1 45 45 35 20 30 45 65
聚碳酸酯树脂2 15 35 45 21
苯乙烯类树脂1 50 25 45 50
苯乙烯类树脂2 35 29.5 32
耐湿热改性剂 2 1 1 0.5 2
相容剂 3 4 4 5 2 5 3
光稳定剂 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.3 0.5
抗氧剂 0.2 0.5 0.5 0.1 0.2 0.1 0.3
润滑剂 0.2 0.3 0.5 0.5 0.6 0.1 0.2
将上述产品在鼓风烘箱中于80℃干燥4小时后，用塑料注射成型机注塑成标准样条，注塑温度为250℃；将注塑好的样条和样板在50％的相对湿度、23℃放置至少24小时后进行性能测试。
产品性能测试方法如下：
拉伸强度，按照ISO 527标准进行测试；
Charpy冲击强度，按照ISO 179标准进行测试；
弯曲强度，按照ISO 178标准进行测试；
熔融指数，按照ISO 1133标准进行测试；
湿热老化，将上述制备的标准样条放置于85℃、85％RH环境的恒温恒湿老化箱内，老化时间为1000小时，老化结束后按标准测试材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度以及熔融指数的保持率；
各样品的性能测试结果见表2所示。
表2性能测试结果
Figure BDA0002345273220000041
由表2可见：本发明制备的聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金，相对于对照例，即未添加耐湿热改性剂的树脂合金湿热老化后冲击强度大幅降低而熔融指数大幅提高，而实施例中加入耐湿热改性剂即表面处理的疏水型气相二氧化硅的树脂合金，可明显提高树脂合金的湿热老化后冲击强度的保持率，降低熔融指数的保持率。这表明耐湿热改性剂对聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金的耐湿热性能具有显著的改善效果。且力学加工等综合性能优异，本发明所制得的耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金适合应用于汽车、电子电器和家电等领域。
本发明所述实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据本发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金，其特征在于：按重量百分比，包括如下组分：
Figure FDA0002345273210000011
其中，所述耐湿热改性剂为表面经过有机处理的疏水型气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的树脂合金，其特征在于：所述聚碳酸酯树脂采用光气法聚合或酯交换法聚合中的一种或两种制备。
3.根据权利要求1所述的树脂合金，其特征在于：所述苯乙烯类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯树脂、丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯树脂中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的树脂合金，其特征在于：所述相容剂为改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
5.根据权利要求1所述的树脂合金，其特征在于：所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、色粉中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的树脂合金，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；所述光稳定剂为苯并***类UV吸收剂；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
7.一种如权利要求1所述的耐湿热老化聚碳酸酯苯乙烯类树脂合金的制备方法，包括：
首先将所有组分按配比混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，经过熔融共混挤出造粒即可；其中，熔融温度为220-250℃。
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