本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
PC/ABS合金材料是由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)混煉而成的改性塑料。聚碳酸酯(PC)是一種分子鏈重復(fù)單元為碳酸酯型的聚合物，具有沖擊強(qiáng)度高、抗蠕變性和尺寸穩(wěn)定性好、耐熱、介電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，也存在加工流動(dòng)性差、易應(yīng)力開裂、對(duì)缺口敏感、耐化學(xué)藥品性差等缺點(diǎn)；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS樹脂)具有良好的韌性、剛性和加工性，但是在其他力學(xué)性能等方面有欠缺。PC/ABS合金性能可以彌補(bǔ)單組分材料的不足，達(dá)到取長補(bǔ)短的效果。
阻燃PC/ABS合金在通訊電子、家用電器以及汽車行業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是現(xiàn)有的阻燃PC/ABS合金材料由于阻燃劑選擇不同，氣味較重、VOC散發(fā)較高，導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域受到很大限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料，由下列原料按重量份組成：
進(jìn)一步方案，所述PC樹脂的重均分子量分布為23000-26000。
進(jìn)一步方案，所述阻燃劑為熱失重低的溴系阻燃劑。
進(jìn)一步方案，所述增韌劑為橡膠粒徑為150和380nm復(fù)配的雙峰結(jié)構(gòu)MBS。
進(jìn)一步方案，所述相容劑是由苯乙烯、丙烯腈和馬來酸酐三種單體共聚而成的三元無規(guī)共聚物SAM。
進(jìn)一步方案，所述除氣味母粒為LDV1040除味母粒，是由多孔聚合物作為載體，萃取液復(fù)合物作為填充物的氣體載體母粒。
進(jìn)一步方案，所述熱穩(wěn)定劑為苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元無規(guī)共聚物、磷酸鹽類穩(wěn)定劑中的至少一種。
進(jìn)一步方案，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種。
更進(jìn)一步方案，所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1076，硫代酯類抗氧劑為DLTP，亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。
進(jìn)一步方案，所述其它助劑為紫外線吸收劑、表面光亮劑、光穩(wěn)定劑、硫代酯類穩(wěn)定劑、抗靜電劑或著色劑。
其中紫外光吸收劑主要指苯并三唑類、水楊酸酯類、三嗪類和受阻胺類。
其中表面光亮劑主要指芥酸酰胺類、單硬脂酸甘油酯、油酸酰胺類。
其中光穩(wěn)定劑主要指受阻胺光穩(wěn)定劑、氧化鈦。
其中硫代酯類穩(wěn)定劑主要指含硫的立體磷酸酯類穩(wěn)定劑。
其中抗靜電劑主要指十八烷基磺酸鹽、十六烷基季銨鹽類、乙氧基化烷基胺。
其中著色劑主要指碳黑、檸檬黃、靛藍(lán)、酞菁綠。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按配比將PC樹脂、ABS樹脂、阻燃劑、增韌劑、相容劑、除氣味母粒、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、其它助劑依次加入到高速混料機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)速500r/min，混合4min至均勻，出料，得到混合物；
(2)將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融并擠出造粒、切粒，所得產(chǎn)品即為低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料；其中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為235-270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400-550r/min，主喂料15-25HZ，真空度為-0.04～-0.08MPa，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為700-900rpm。
本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明通過基于溴化苯乙烯阻燃劑的苯乙烯分子鏈結(jié)構(gòu)與ABS中的烯烴存在結(jié)構(gòu)上的相似性，通過相容劑SAM的增容作用進(jìn)一步提高溴化苯乙烯和PC/ABS復(fù)合材料的界面相容性，與PC/ABS復(fù)合材料緊密結(jié)合，減少了阻燃劑在PC/ABS復(fù)合材料中的遷移、析出風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，溴化苯乙烯阻燃劑自身具有較低的熱失重(TGA：334℃，失重1％)，加工過程中不易分解產(chǎn)生HCl等小分子氣體等特性，從源頭減少了阻燃PC/ABS復(fù)合材料在加工及使用過程中，容易產(chǎn)生氣味和散發(fā)類小分子物質(zhì)的來源；
2、本發(fā)明加入由多孔聚合物作為載體的除氣味母粒，其釋放出的有效成分在熱和剪切的共同作用下形成大量微泡，微泡高效實(shí)現(xiàn)互溶萃取材料降解產(chǎn)生的VOC物質(zhì)，隨后在生產(chǎn)過程后端(真空口部位)微泡破裂，包含在氣泡中的VOC被抽出；
3、提高耐水解性：復(fù)合材料由于熱穩(wěn)定劑的加入以及采用其他的硫代酯類等助劑，材料具有高耐水解性和高熱穩(wěn)定性，苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元無規(guī)共聚物或者磷酸鹽類穩(wěn)定劑，與PC分子鏈上的羧基結(jié)合進(jìn)行封端；硫代酯類等助劑吸收水解過程中產(chǎn)生的-OH基團(tuán)，使環(huán)境維持較弱的酸性環(huán)境，抑制復(fù)合材料的水解，同時(shí)含硫基團(tuán)本身對(duì)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性有明顯提升效果；
4、根據(jù)本行業(yè)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料在1.6mm條件下阻燃等級(jí)V0、高溫80℃*2小時(shí)氣味3.5級(jí)、TVOC≤20μgC/g，表明本材料的氣味低，VOC散發(fā)低，同時(shí)具有較好的阻燃性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例中相容劑購買自上海華雯電子的SMA-800；增韌劑購買自DOW公司的EXL-2691A；除氣味母粒是由多孔聚合物作為載體，萃取液復(fù)合物作為填充物的氣體載體母粒，購買自會(huì)通材料集團(tuán)的LDV1040除味母粒。
實(shí)施例一：
本實(shí)施例中的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比，稱取70份PC樹脂1250Y，15份ABS樹脂8434，8份阻燃劑BPS，5份MBS，5份SMA-800，2份除氣味母粒(LDV1040)，1份熱穩(wěn)定劑，0.3份抗氧劑1076、0.3份抗氧劑168、1份表面光亮劑TAF依次稱重加入到高速混料機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm/min，混合4min至均勻，出料，得到混合物；
(2)將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融并擠出造粒、切粒，所得產(chǎn)品即為低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料；其中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，主喂料25HZ，真空度為-0.06MPa，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為800rpm。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比，稱取50份PC樹脂1250Y，30份ABS樹脂8434，10份阻燃劑BPS，6份MBS，2份SMA-800，1份除氣味母粒(LDV1040)，1份熱穩(wěn)定劑，0.5份抗氧劑1076、0.5份抗氧劑168依次加入到高速混料機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm/min，混合4min至均勻，出料，得到混合物；
(2)將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融并擠出造粒、切粒，所得產(chǎn)品即為低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料；其中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為450r/min，主喂料20HZ，真空度為-0.08MPa，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為900rpm。
實(shí)施例三：
本實(shí)施例中的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比，稱取40份PC樹脂1250Y，34份ABS樹脂8434，12份阻燃劑BPS，7份MBS，3份SMA-800，3份除氣味母粒(LDV1040)，2份熱穩(wěn)定劑，0.2份抗氧劑1076，0.2份抗氧劑168，0.3份抗氧劑DLTP依次加入到高速混料機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm/min，混合4min至均勻，出料，得到混合物；
(2)將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融并擠出造粒、切粒，所得產(chǎn)品即為低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料；其中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min，主喂料20HZ，真空度為-0.04MPa，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為700rpm。
實(shí)施例四：
本實(shí)施例中的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比，稱取30份PC樹脂1250Y，40份ABS樹脂8434，15份阻燃劑BPS，3份MBS，1份SMA-800，3份除氣味母粒(LDV1040)，3份熱穩(wěn)定劑，0.5份抗氧劑168，2份紫外線吸收劑，1份抗靜電劑依次加入到高速混料機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm/min，混合4min至均勻，出料，得到混合物；
(2)將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融并擠出造粒、切粒，所得產(chǎn)品即為低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料；其中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為550r/min，主喂料15HZ，真空度為-0.05MPa，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為800rpm。
對(duì)比例：
本實(shí)施例中的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS是由下列原料按重量份組成：
具體制備方法包括以下步驟：
(1)按配比，稱取65份PC樹脂1250Y，30份ABS樹脂8434，23份阻燃劑BPS，5份MBS，0.3份抗氧劑1076、0.3份抗氧劑168，依次稱重加入到高速混料機(jī)中，設(shè)定轉(zhuǎn)速500rpm/min，混合4min至均勻，出料，得到混合物；
(2)將混合物投入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融并擠出造粒、切粒，所得產(chǎn)品即為低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料；其中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度設(shè)置為235℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min，主喂料25HZ，真空度為-0.06MPa，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為800rpm。
將上述實(shí)施例1-4以及對(duì)比例制得的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料主要物性指標(biāo)根據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，其彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、拉伸強(qiáng)度、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(23℃)、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(-30℃)、密度、阻燃性、氣味、TVOC。其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)結(jié)果如表1所示：
表1：實(shí)施例1-4及對(duì)比例制得PC/ABS復(fù)合材料主要物性指標(biāo)
如在本發(fā)明的制備組份中添加紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑，使復(fù)合材料具有相應(yīng)特性亦受本發(fā)明保護(hù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：
1、本發(fā)明制備的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料由于高溫下熱失重低的阻燃劑和以多孔聚合物作為載體的除氣味母粒的引入，在80℃*2小時(shí)下氣味3.5級(jí)、TVOC≤20μgC/g，大大拓展當(dāng)前阻燃PC/ABS材料的使用領(lǐng)域和范圍，滿足了當(dāng)前汽車內(nèi)飾制件對(duì)于材料氣味和散發(fā)的要求。
2、本發(fā)明制備的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料具備良好的低溫韌性，-30℃懸臂梁沖擊強(qiáng)度達(dá)到2022/m2以上。
3、本發(fā)明制備的低氣味、低散發(fā)、阻燃PC/ABS復(fù)合材料由于熱穩(wěn)定劑以及硫代酯類等加入，材料耐水解性和熱穩(wěn)定性大大提高。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)實(shí)施案例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施案例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。