本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高油漆結(jié)合力的PC/ABS材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
PC/ABS(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)合金材料兼顧了PC和ABS二者的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和加工性能，在汽車、電子、通訊和化工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是近幾年汽車消費(fèi)市場火爆，以及汽車輕量化、以塑代鋼的趨勢下，使得PC/ABS合金材料在汽車領(lǐng)域的用量迅猛上升。
在日常生活和生產(chǎn)中，由于PC/ABS合金材料在使用過程中需要耐刮、耐磨等特殊要求以及美學(xué)要求，從而需要對材料進(jìn)行噴涂處理，但在實(shí)際噴涂過程中往往存在油漆與基材結(jié)合力較差的問題，噴涂制件的良品率不高，為了提高噴涂材料的良品率，在改進(jìn)油漆的同時有必要提高PC/ABS材料的流動性和韌性，使之具備高油漆結(jié)合力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種高油漆結(jié)合力的PC/ABS材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種高油漆結(jié)合力的PC/ABS材料，包括以下組分和重量份含量：
所述的聚乙烯醇的相對分子量為2500-8500，聚合度為50-200，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為85-100％。若聚乙烯醇的相對分子量以及聚合度太高，則會影響到聚乙烯醇與聚碳酸酯的溶解度，會在材料表面形成易剝離的皮層；若相對分子質(zhì)量以及聚合度太低，容易表面析出，并降低材料的物性；只有分子量在2500-8500，聚合度為50-200時，聚乙烯醇富集在制件表面，并和材料形成較好的纏結(jié)。這樣由于材料表面富集富含羥基的聚乙烯醇(較高的醇解度)和較高羥基含量的聚碳酸酯，會在噴涂交聯(lián)型油漆后的烘烤過程中與油漆底漆組分中交聯(lián)劑(如異氰酸酯等)發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵，能夠大大提高油漆結(jié)合性能。
所述的PC樹脂的相對分子量為17000-30000，玻璃化溫度為140-150℃，端羥基含量為10-30％(端基基團(tuán)數(shù)量比)，聚碳酸酯端羥基含量較高有利于和高醇解度的聚乙二醇形成氫鍵提高溶解性，同時在噴涂烘烤過程中會與油漆底漆組分中的交聯(lián)劑(如異氰酸酯等)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
所述的ABS樹脂的相對分子量為100000-180000，其中丁二烯的含量為10-55wt％，丙烯腈的含量為15-32wt％，苯乙烯的含量為30-70wt％。
所述的抗氧劑選自四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯或三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種。
所述的潤滑劑選自液體石蠟、固體石蠟、硅烷聚合物、脂肪酸鹽、硬脂酸酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、甲撐雙硬脂酸酰胺或N,N-乙撐雙硬脂酸酰胺中的一種或幾種。
所述的高油漆結(jié)合力的PC/ABS材料的制備方法，具體包括以下步驟：
(1)按配方備料，將PC樹脂、ABS樹脂、聚乙烯醇、抗氧劑和潤滑劑混合；
(2)將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，即得。
步驟(2)所述的雙螺桿擠出機(jī)的共混溫度為260-320℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300-1000r/min。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明在PC/ABS材料體系中使用了高端羥基含量的聚碳酸酯和高醇解度的聚乙烯醇，高端羥基含量的聚碳酸酯有利于提高聚乙二醇在聚碳酸酯中的溶解度，并且富含端羥基的PC樹脂和聚乙烯醇在油漆噴涂過程的烘烤時與交聯(lián)型油漆中的組分形成化學(xué)鍵，從而大大提高油漆與基材的結(jié)合力。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但絕不是對本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為24000，其玻璃化溫度為150℃，端羥基含量為13％；所用的ABS樹脂相對分子量為100000，其中丁二烯重量百分比含量為55％，丙烯腈重量百分比含量為15％，苯乙烯重量百分比含量為30％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為5000，聚合度為110-115，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為90％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為0.2份的液體石蠟和0.3份的固體石蠟的混合。
具體制備方法為：將PC樹脂、ABS樹脂、聚乙烯醇、抗氧劑和潤滑劑混合后，將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，雙螺桿擠出機(jī)的共混溫度在260-320℃，轉(zhuǎn)速在300-1000r/min。
實(shí)施例2
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為24000，其玻璃化溫度為150℃，端羥基含量為13％；所用的ABS樹脂相對分子量為100000，其中丁二烯重量百分比含量為55％，丙烯腈重量百分比含量為15％，苯乙烯重量百分比含量為30％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為5000，聚合度為110-115，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為90％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為0.2份的液體石蠟和0.3份的固體石蠟的混合。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為24000，其玻璃化溫度為150℃，端羥基含量為13％；所用的ABS樹脂相對分子量為100000，其中丁二烯重量百分比含量為55％，丙烯腈重量百分比含量為15％，苯乙烯重量百分比含量為30％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為5000，聚合度為110-115，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為90％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為0.2份的液體石蠟和0.3份的固體石蠟的混合。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為17000，其玻璃化溫度為140℃，端羥基含量為13％；所用的ABS樹脂相對分子量為100000，其中丁二烯重量百分比含量為10％，丙烯腈重量百分比含量為32％，苯乙烯重量百分比含量為58％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為2500，聚合度為50-70，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為85％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為液體石蠟。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例5
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為30000，其玻璃化溫度為150℃，端羥基含量為30％；所用的ABS樹脂相對分子量為180000，其中丁二烯重量百分比含量為10％，丙烯腈重量百分比含量為20％，苯乙烯重量百分比含量為70％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為8500，聚合度為150-200，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為100％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為硅烷聚合物。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例6
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為20000，其玻璃化溫度為145℃，端羥基含量為20％；所用的ABS樹脂相對分子量為150000，其中丁二烯重量百分比含量為45％，丙烯腈重量百分比含量為20％，苯乙烯重量百分比含量為35％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為5000，聚合度為100-120，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為90％；所用的抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯；所用的潤滑劑為硅烷聚合物。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
對比例1
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為24000，其玻璃化溫度為150℃，端羥基含量為13％；所用的ABS樹脂相對分子量為100000，其中丁二烯重量百分比含量為55％，丙烯腈重量百分比含量為15％，苯乙烯重量百分比含量為30％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為0.2份的液體石蠟和0.3份的固體石蠟的混合。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
對比例2
按以下組分及重量份備料：
所用的PC樹脂的相對分子量為24000，其玻璃化溫度為150℃，端羥基含量為5％；所用的ABS樹脂相對分子量為100000，其中丁二烯重量百分比含量為55％，丙烯腈重量百分比含量為15％，苯乙烯重量百分比含量為30％；所用的聚乙烯醇的相對分子量為5000，聚合度為110-115，主要結(jié)構(gòu)為1,3-乙二醇結(jié)構(gòu)，聚乙烯醇的醇解度范圍為90％；所用的抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；所用的潤滑劑為0.2份的液體石蠟和0.3份的固體石蠟的混合。
具體制備方法與實(shí)施例1相同。
對實(shí)施例1-6及對比例1-2進(jìn)行性能測試，將制備好的塑料粒子注塑成長度為20cm，寬度為10cm的板材，放置24h后噴涂底漆，所使用油漆樹脂為丙烯酸樹脂，交聯(lián)劑為異氰酸酯，噴涂后在80℃的條件下固化30min，然后進(jìn)行百格實(shí)驗(yàn)(DIN EN ISO 2409)，為了使條件更加苛刻，百格實(shí)驗(yàn)在零下30℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
表1耐刮擦等級測試結(jié)果
由表1可得，實(shí)施例中的網(wǎng)格切割特性值小于對比例，表明通過增加PC的端羥基以及添加聚乙烯醇，可大大提高交聯(lián)型底漆與基材的結(jié)合力，從而提高噴涂制件的良品率和噴涂制件的使用耐久度，以及在極端條件下的性能。