CN111393822B - 一种壳体材料用pc/abs合金塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,由以下重量份组分制备而成:PC/ABS回收粉料70‑100份、紫外线吸收剂0.1‑0.5份、阻燃剂1‑3份、增韧剂KNY01 0.01‑0.1份、增韧剂1105A 0.1‑0.3份、热稳定剂1‑2份、增容剂0.5‑1.5份;所述紫外线吸收剂具有如式Ⅰ结构式;本发明的PC/ABS合金,其具有高性能、高阻燃、高抗冲、耐寒性、高稳定性、耐黄变、耐老化和抗静电等特点,可用于制备智能电表壳体、仪表壳体、传真机壳体或复印机壳体,其各项指标能满足或超过国家家电行业的材料标准,而且材料稳定性高、质量好,为国内、国际的家电行业达到环保、节能、减排贡献力量。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域,具体涉及一种壳体材料用PC/ABS合金塑料及其制备方法。
背景技术
PC/ABS合金,是20世纪60年代中期发展起来的一种工程塑料合金,其在性能上可形成互补,它既具有PC的耐热性、尺寸稳定性和力学性能,与PC相比,又具有熔体黏度低、加工流动性好等优点,而且还可以减小制品对应力敏感性并降低了成本,因此PC/ABS合金可代替PC用于汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等的壳体材料中。但是由于PC/ABS合金自身结构上的缺陷,在加工、储存和使用时很容易发生老化降解,从而产生黄变和力学性能的部分或全部消失。
随着科技高速发展及市场膨胀,电子电器设备更新换代速度越来越快,其中尤其以电脑、手机等新型电子消费品的需求激增,且使用年限越来越短,这就促成了电子废弃物的迅速增长;在资源紧迫的当下,塑料再生料的利用在塑料加工企业中更是重中之重,塑料回收技术仍然是各国研究的热点。因此,废旧回收料在塑料加工企业中的应用是大势所趋。
发明内容
本发明的目的在于提出一种壳体材料用PC/ABS合金塑料及其制备方法,具有良好的抗老化的效果。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,由以下重量份组分制备而成:PC/ABS回收粉料70-100份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、阻燃剂1-3份、增韧剂KNY01 0.01-0.1份、增韧剂1105A 0.1-0.3份、热稳定剂1-2份、增容剂0.5-1.5份;
所述紫外线吸收剂具有如式Ⅰ结构式:
式Ⅰ;
所述PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料、次品料或废旧料。
作为本发明的进一步改进,所述紫外线吸收剂按照以下方法制备:将2,4-二羟二苯甲酮和1,3,5-三(氯甲基)-苯分别溶于溶剂中,另外配置NaOH溶液,边搅拌边向2,4-二羟二苯甲酮溶液中滴加1,3,5-三(氯甲基)-苯溶液和NaOH溶液,控制反应温度不高于10℃,滴加完毕后,反应3-5h,降温至0℃以下,过滤,得到紫外线吸收剂。
作为本发明的进一步改进,所述溶剂选自丙酮、乙腈、吡啶、四氢呋喃中的一种或几种混合,所述NaOH溶液的配置方法为将0.01-0.012mol的NaOH溶于10mL水中溶解得到;所述2,4-二羟二苯甲酮、1,3,5-三(氯甲基)-苯和NaOH的物质的量之比为(3-3.2):1:(1-1.2)。
作为本发明的进一步改进,所述阻燃剂选自间苯二酚双(二苯磷酸酯)、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺磷酸酯、红磷母粒中的一种或几种混合。
作为本发明的进一步改进,所述热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:(0.2-0.5):(0.1-0.3)。
作为本发明的进一步改进,所述增容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐中的一种。
作为本发明的进一步改进,所述的PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足以下三个条件之一:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa或断裂伸长率≥15%。
本发明进一步保护如式Ⅰ所示化合物作为紫外线吸收剂的用途。
本发明进一步保护上述壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法,具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、增容剂、紫外线吸收剂、阻燃剂和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次, 每次搅拌时间为1-2h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经30-50℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
作为本发明的进一步改进,所述搅拌机转速为500-1000r/min,双螺杆挤出机的转速为300-500r/min,切粒机转速为300-500r/min,所述双螺杆挤出机的熔融混炼温度为200-220℃。
本发明具有如下有益效果:本发明的PC/ABS合金塑料的制备,其原料中采用了废旧电器类次料、次品料或废旧料代替PC、ABS原料,为了保证最终产品的性能优良,本发明人针对PC+ABS合金回收料的特点搭配了合适的助剂,并对各助剂的用量进行了优化, 各助剂的选择加上优良的工艺制备,使得PC+ABS合金回收料也能制备出性能优良的 PC/ABS 合金料,为国家节能、减排,再生资源利用做出贡献;
本发明制备的紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂,具有价格低廉、合成方便、产率较高等优点,同时,新合成的紫外线吸收剂相对分子质量高,避免了普通二苯甲酮类紫外线吸收剂分子量低,热不稳,容易分解和挥发的缺点,加入到合金塑料中,增加了其热稳定性和相容性,同时具有耐黄变的优良性能,添加该紫外线吸收剂的PC/ABS合金在阳光下曝晒5个月外观无任何变化,同样条件下使用其他紫外线吸收剂则出现脆化、变黄等情况;
本发明添加的增韧剂组合:增韧剂KNY01和增韧剂1105A,能明显提高合金材料的力学性能,发明人通过研究发现,增韧剂KNY01可提高材料在恒温下的韧性,增韧剂1105A可提高材料在低温下的韧性,两种增韧剂搭配使用在 PC/ABS 中有协效作用,很好地起到了“1+1>2”的作用,从而更加有效地保证了本发明 PC/ABS 合金的优良性能;
本发明的 PC/ABS 合金,其具有高性能、高阻燃、高抗冲、耐寒性、高稳定性、耐黄变、耐老化和抗静电等特点,可用于制备智能电表壳体、仪表壳体、传真机壳体或复印机壳体,其各项指标能满足或超过国家家电行业的材料标准,而且材料稳定性高、质量好,为国内、国际的家电行业达到环保、节能、减排贡献力量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为式Ⅰ所示紫外线吸收剂的核磁氢谱图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1 紫外线吸收剂的制备
制备方法:
将0.03mol 2,4-二羟二苯甲酮和0.01mol 1,3,5-三(氯甲基)-苯分别溶于乙腈中,另外配置NaOH溶液,NaOH溶液的配置方法为将0.01mol的NaOH溶于10mL水中溶解得到,边搅拌边向2,4-二羟二苯甲酮溶液中滴加1,3,5-三(氯甲基)-苯溶液和NaOH溶液,控制反应温度不高于10℃,滴加完毕后,反应3h,降温至0℃以下,过滤,得到紫外线吸收剂,产率为92%,结构式如式Ⅰ所示;
式Ⅰ。
合成路线图:
将式Ⅰ所示紫外线吸收剂进行红外表征,3455cm-1左右的宽峰对应芳环中羟基的伸缩振动吸收峰,3082cm-1处的吸收峰为芳环上C-H骨架伸缩振动吸收峰,1632cm-1、1587cm-1、1521cm-1为芳环C-C骨架的特征吸收峰,1242cm-1左右的吸收峰为芳香醚的C-O伸缩振动吸收,由此可以说明2,4-二羟二苯甲酮和1,3,5-三(氯甲基)-苯反应生成了如式Ⅰ所示紫外线吸收剂,且其中最具特征性的吸收峰就是1240cm-1左右的醚键的伸缩振动吸收峰。
附图1为式Ⅰ所示紫外线吸收剂的核磁氢谱图,[CDCl3-d 6 ,500MHz] δ7.7(m,6H),7.36~7.42(m,12H),7.05(s,3H),6.43(m,3H),6.34(s,3H),5.2(s,6H),5.0(s,3H)。
本发明制备的紫外线吸收剂为二苯甲酮类紫外线吸收剂,具有价格低廉、合成方便、产率较高等优点,同时,新合成的紫外线吸收剂相对分子质量高,避免了普通二苯甲酮类紫外线吸收剂分子量低,热不稳,容易分解和挥发的缺点,加入到合金塑料中,增加了其热稳定性和相容性,同时具有耐黄变的优良性能,添加该紫外线吸收剂的PC/ABS合金在阳光下曝晒5个月外观无任何变化,同样条件下使用其他紫外线吸收剂则出现脆化、变黄等情况。
实施例2 紫外线吸收剂的制备
制备方法:
将0.032mol 2,4-二羟二苯甲酮和0.01mol 1,3,5-三(氯甲基)-苯分别溶于丙酮中,另外配置NaOH溶液,NaOH溶液的配置方法为将0.012mol的NaOH溶于10mL水中溶解得到,边搅拌边向2,4-二羟二苯甲酮溶液中滴加1,3,5-三(氯甲基)-苯溶液和NaOH溶液,控制反应温度不高于10℃,滴加完毕后,反应5h,降温至0℃以下,过滤,得到紫外线吸收剂,产率为95%。
实施例3 壳体材料用PC/ABS合金塑料
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料70份、紫外线吸收剂0.1份、间苯二酚双(二苯磷酸酯)1份、增韧剂KNY01 0.01份、增韧剂1105A 0.1份、热稳定剂1份、聚乙烯接枝马来酸酐0.5份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类的废旧料,PC/ABS合金材料回收料性能指标满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa。
热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:0.2:0.1。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、聚乙烯接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、间苯二酚双(二苯磷酸酯)和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为500r/min,每次搅拌时间为1h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为300r/min,熔融混炼温度为200℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经30℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为300r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
实施例4 壳体材料用PC/ABS合金塑料
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料100份、紫外线吸收剂0.5份、三聚氰胺3份、增韧剂KNY01 0.1份、增韧剂1105A 0.3份、热稳定剂2份、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐1.5份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次品料,PC/ABS合金材料回收料性能指标满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、断裂伸长率≥15%。
热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:0.5:0.3。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、三聚氰胺和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为1000r/min,每次搅拌时间为2h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为500r/min,熔融混炼温度为220℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经50℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为500r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
实施例5 壳体材料用PC/ABS合金塑料
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料85份、紫外线吸收剂0.3份、三聚氰胺磷酸酯2份、增韧剂KNY01 0.05份、增韧剂1105A 0.2份、热稳定剂1.4份、聚丙烯接枝马来酸酐1.1份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料,PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa、断裂伸长率≥15%。
热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:0.35:0.2。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、聚丙烯接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、三聚氰胺磷酸酯和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为750r/min,每次搅拌时间为1.5h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为400r/min,熔融混炼温度为210℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经40℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为400r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
对比例1
与实施例5相比,紫外线吸收剂由UV-531紫外线吸收剂替代,其他条件均不改变。
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料85份、UV-531紫外线吸收剂0.3份、三聚氰胺磷酸酯2份、增韧剂KNY01 0.05份、增韧剂1105A 0.2份、热稳定剂1.4份、聚丙烯接枝马来酸酐1.1份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料,PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa、断裂伸长率≥15%。
热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:0.35:0.2。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、聚丙烯接枝马来酸酐、UV-531紫外线吸收剂、三聚氰胺磷酸酯和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为750r/min,每次搅拌时间为1.5h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为400r/min,熔融混炼温度为210℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经40℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为400r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
对比例2
与实施例5相比,未添加增韧剂KNY01,其他条件均不改变。
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料85份、紫外线吸收剂0.3份、三聚氰胺磷酸酯2份、增韧剂1105A 0.25份、热稳定剂1.4份、聚丙烯接枝马来酸酐1.1份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料,PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa、断裂伸长率≥15%。
热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:0.35:0.2。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂1105A、聚丙烯接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、三聚氰胺磷酸酯和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为750r/min,每次搅拌时间为1.5h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为400r/min,熔融混炼温度为210℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经40℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为400r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
对比例3
与实施例5相比,未添加增韧剂1105A,其他条件均不改变。
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料85份、紫外线吸收剂0.3份、三聚氰胺磷酸酯2份、增韧剂KNY01 0.25份、热稳定剂1.4份、聚丙烯接枝马来酸酐1.1份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料,PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa、断裂伸长率≥15%。
热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:0.35:0.2。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、聚丙烯接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、三聚氰胺磷酸酯和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为750r/min,每次搅拌时间为1.5h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为400r/min,熔融混炼温度为210℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经40℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为400r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
对比例4
与实施例5相比,热稳定剂仅仅由有机亚磷酸酯组成,其他条件均不改变。
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料85份、紫外线吸收剂0.3份、三聚氰胺磷酸酯2份、增韧剂KNY01 0.05份、增韧剂1105A 0.2份、有机亚磷酸酯1.4份、聚丙烯接枝马来酸酐1.1份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料,PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa、断裂伸长率≥15%。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、聚丙烯接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、三聚氰胺磷酸酯和有机亚磷酸酯装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为750r/min,每次搅拌时间为1.5h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为400r/min,熔融混炼温度为210℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经40℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为400r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
对比例5
与实施例5相比,热稳定剂仅仅由钡皂组成,其他条件均不改变。
原料组成(重量份):PC/ABS回收粉料85份、紫外线吸收剂0.3份、三聚氰胺磷酸酯2份、增韧剂KNY01 0.05份、增韧剂1105A 0.2份、钡皂1.4份、聚丙烯接枝马来酸酐1.1份。
PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料,PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa、断裂伸长率≥15%。
壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、聚丙烯接枝马来酸酐、紫外线吸收剂、三聚氰胺磷酸酯和钡皂装进搅拌机中反复搅拌三次,搅拌机转速为750r/min,每次搅拌时间为1.5h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,双螺杆挤出机的转速为400r/min,熔融混炼温度为210℃,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经40℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,切粒机转速为400r/min,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
测试例1
采用相关标准对上述实施例3-5和对比例1-5制备的壳体材料用PC/ABS合金塑料以及市售PC/ABS合金塑料(购于美国Primex Plastics)进行性能测试,测定结果如表1和表2所示。
按GB/T 16422.2-2014塑料实验室光源曝露试验方法,置于氙灯曝晒光黄变试验箱中照射,然后按HG/T 3862-2006塑料黄色指数试验方法,测其黄色指数,得到其黄变指数△YI。黄变指数△YI是表征光氧老化性能的一个重要指标,△YI越小,表示耐光照黄变性能越好。
23℃的拉伸强度和延伸率按照ASTM D638进行测试。
比重按照ASTM D792进行测试。
模收缩按照ASTM D955进行测试。
弯曲强度和弯曲模数按照ASTM D790进行测试。
缺口冲击强度按照ASTM D256进行测试。
热形变温度按照ASTM D648进行测试。
耐燃性按照UL94进行测试。
表1
组别 | 比重 | 模收缩(%) | 弯曲强度(Kgf/cm<sup>2</sup>) | 弯曲模数(Kgf/cm<sup>2</sup>) | 缺口冲击强度(Kgf·cm/cm) |
实施例3 | 1.19 | 0.2-0.3 | 1250 | 27000 | 90 |
实施例4 | 1.21 | 0.2-0.3 | 1247 | 26880 | 92 |
实施例5 | 1.18 | 0.2-0.3 | 1255 | 27120 | 95 |
对比例1 | 1.17 | 0.6-0.8 | 1022 | 26500 | 87 |
对比例2 | 1.16 | 0.4-0.6 | 780 | 23450 | 67 |
对比例3 | 1.17 | 0.4-0.6 | 810 | 24100 | 70 |
对比例4 | 1.19 | 0.5-0.7 | 1020 | 25700 | 85 |
对比例5 | 1.18 | 0.5-0.7 | 1095 | 26200 | 80 |
市售 | 1.21 | 0.4-0.6 | 1100 | 26800 | 75 |
表2
组别 | 拉伸强度(Kgf/cm<sup>2</sup>) | 延伸率(%) | 热形变温度(℃) | 耐燃性 | 黄变性 |
实施例3 | 700 | 95 | 110 | V0 | 0.05 |
实施例4 | 702 | 94 | 108 | V0 | 0.06 |
实施例5 | 705 | 96 | 112 | V0 | 0.04 |
对比例1 | 670 | 90 | 72 | V1 | 1.02 |
对比例2 | 520 | 75 | 102 | V0 | 0.25 |
对比例3 | 532 | 79 | 107 | V0 | 0.12 |
对比例4 | 680 | 91 | 75 | V2 | 0.39 |
对比例5 | 682 | 89 | 80 | V1 | 0.45 |
市售 | 685 | 90 | 95 | V0 | 0.18 |
由表1和2可以看出,本发明实施例3-5制备的壳体材料用PC/ABS合金塑料其各项性能指标均达到国家家电行业对各方面材料的要求,其具有高性能、高阻燃、高抗冲、耐寒性、高稳定性、耐黄变、耐老化和抗静电等特点,用于制备智能电表壳体、仪表壳体、传真机壳体和复印机壳体。
对比例1采用普通UV-531紫外线吸收剂代替本发明制备的紫外线吸收剂,其耐黄变性能明显下降,热形变温度显著降低;
对比例2和对比例3与实施例5相比,分别未添加增韧剂KNY01或增韧剂1105A,其力学性能显著下降,可见两种增韧剂搭配使用在 PC/ABS 中有协效作用;本发明添加的增韧剂组合:增韧剂KNY01和增韧剂1105A,能明显提高合金材料的力学性能,发明人通过研究发现,增韧剂KNY01可提高材料在恒温下的韧性,增韧剂1105A可提高材料在低温下的韧性,两种增韧剂搭配使用在 PC/ABS 中有协效作用,很好地起到了“1+1>2”的作用,从而更加有效地保证了本发明 PC/ABS 合金的优良性能;
对比例4和对比例5中热稳定剂分别只有有机亚磷酸酯或钡皂,其热稳定性下降,耐黄变性能下降,耐燃性下降,可见,单独使用其中一种热稳定剂如有机亚磷酸酯或钡皂其效果远不如两者间的复配,两种热稳定剂搭配使用在 PC/ABS 中有协效作用,很好地起到了“1+1>2”的作用,从而更加有效地保证了本发明 PC/ABS 合金的优良性能。
与现有技术相比,本发明的PC/ABS合金塑料的制备,其原料中采用了废旧电器类次料、次品料或废旧料代替PC、ABS原料,为了保证最终产品的性能优良,本发明人针对PC+ABS合金回收料的特点搭配了合适的助剂,并对各助剂的用量进行了优化, 各助剂的选择加上优良的工艺制备,使得PC+ABS合金回收料也能制备出性能优良的 PC/ABS 合金料,为国家节能、减排,再生资源利用做出贡献;
本发明的 PC/ABS 合金,其具有高性能、高阻燃、高抗冲、耐寒性、高稳定性、耐黄变、耐老化和抗静电等特点,可用于制备智能电表壳体、仪表壳体、传真机壳体或复印机壳体,其各项指标能满足或超过国家家电行业的材料标准,而且材料稳定性高、质量好,为国内、国际的家电行业达到环保、节能、减排贡献力量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,其特征在于,由以下重量份组分制备而成:PC/ABS回收粉料70-100份、紫外线吸收剂0.1-0.5份、阻燃剂1-3份、增韧剂KNY01 0.01-0.1份、增韧剂1105A 0.1-0.3份、热稳定剂1-2份、增容剂0.5-1.5份;所述热稳定剂由钡皂、有机亚磷酸酯和二氢吡啶混合制成,质量比为1:(0.2-0.5):(0.1-0.3);
所述紫外线吸收剂具有如式Ⅰ结构式:
式Ⅰ;
所述PC/ABS回收粉料是将PC/ABS合金材料回收料经粉碎处理后得到的粒径小于等于10mm的粉碎料;所述PC/ABS合金材料回收料为原材料制造的废旧电器类次料、次品料或废旧料。
2.根据权利要求1所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,其特征在于,所述紫外线吸收剂按照以下方法制备:将2,4-二羟二苯甲酮和1,3,5-三(氯甲基)-苯分别溶于溶剂中,另外配置NaOH溶液,边搅拌边向2,4-二羟二苯甲酮溶液中滴加1,3,5-三(氯甲基)-苯溶液和NaOH溶液,控制反应温度不高于10℃,滴加完毕后,反应3-5h,降温至0℃以下,过滤,得到紫外线吸收剂。
3.根据权利要求2所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,所述溶剂选自丙酮、乙腈、吡啶、四氢呋喃中的一种或几种混合,所述NaOH溶液的配置方法为将0.01-0.012mol的NaOH溶于10mL水中溶解得到;所述2,4-二羟二苯甲酮、1,3,5-三(氯甲基)-苯和NaOH的物质的量之比为(3-3.2):1:(1-1.2)。
4.根据权利要求1所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,其特征在于,所述阻燃剂选自间苯二酚双(二苯磷酸酯)、三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺磷酸酯、红磷母粒中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,其特征在于,所述增容剂选自聚乙烯接枝马来酸酐、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-丁二烯共聚物接枝马来酸酐中的一种。
6.根据权利要求1所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料,其特征在于,所述的PC/ABS合金材料回收料性能指标至少应满足以下三个条件之一:悬臂梁缺口冲击强度≥5KJ/m2、拉伸强度≥32MPa或断裂伸长率≥15%。
7.一种如权利要求1-6任一项权利要求所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法,其特征在于,具体包括:按比例称取各原料,将PC/ABS回收粉料、增韧剂KNY01、增韧剂1105A、增容剂、紫外线吸收剂、阻燃剂和热稳定剂装进搅拌机中反复搅拌三次, 每次搅拌时间为1-2h,混合均匀后送入双螺杆挤出机中熔融混炼,所得熔体经双螺杆挤出机挤出后,经30-50℃水槽冷却,再经过的切粒机进行切粒操作,收集粒料即为壳体材料用PC/ABS合金塑料。
8.根据权利要求7所述一种壳体材料用PC/ABS合金塑料的制备方法,其特征在于,所述搅拌机转速为500-1000r/min,双螺杆挤出机的转速为300-500r/min,切粒机转速为300-500r/min,所述双螺杆挤出机的熔融混炼温度为200-220℃。
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