本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種抗靜電的pc/abs組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
pc是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性工程塑料,無味、無臭、透明,具有良好的力學性能,尤其是抗沖擊性能優(yōu)異,尺寸穩(wěn)定性好。但其也存在耐疲勞強度低,容易產(chǎn)生應力開裂,缺口敏感,耐磨性差。同時,pc呈極性,酯基的存在使得其電絕緣性比非極性的聚合物差。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)樹脂具有較高的沖擊強度,耐熱性和尺寸穩(wěn)定性,綜合性能優(yōu)良,易于加工,由于其具有的種種優(yōu)點,被廣泛應用于工業(yè)零配件,電子電器產(chǎn)品的外殼和傳動件,辦公設備,以及其它領(lǐng)域。
將abs樹脂與pc樹脂共混,一方面提高了abs的耐熱性能和力學性能,另一方面降低了pc成本和熔體粘度,提高了流動性,可改善其加工性,減少制品內(nèi)應力和沖擊強度對制品厚度的敏感性,所制得的共混合金性能介于abs和pc之間,既具有較高的沖擊強度、撓曲性、剛性和耐熱性,同時又具有良好的加工性能,并改善了耐化學品性和低溫韌性,熱變形溫度可比abs高10℃左右。
pc/abs合金廣泛應用在汽車、機械、電子電氣、辦公設備等領(lǐng)域,例如汽車的儀表盤、門板、輪罩、送風機,筆記本電腦、打印機和傳真機的外殼,抗沖擊的盔帽等。
現(xiàn)實中仍存在對pc/abs組合物制品在抗靜電性能、透明性、耐熱性能等方面進一步的提高的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于一種抗靜電的pc/abs組合物及其制備方法,利用該組合物制備的產(chǎn)品在具有良好機械性能的同時,具有優(yōu)異的抗靜電性能、透明性以及耐熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種抗靜電的pc/abs組合物,包括:50-70重量份pc,10-20重量份abs,3-15重量份聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物,10-20重量份聚醚酯酰胺,0.5-2重量份無機抗靜電劑,0.5-1.5重量份苯并噻唑,0.1-1重量份抗氧劑,和0.5-2重量份潤滑劑。
pc可采用沙伯基礎創(chuàng)新塑料、日本帝人化成等公司產(chǎn)品,粘均分子量為18000-25000。
abs采用日本大賽璐、東麗、旭化成等公司產(chǎn)品。
聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物,采用阿科瑪公司制得的商品名為nanostrength123、250、012、e20、e40的產(chǎn)品。
聚醚酯酰胺通過以下方法制得,
在熱壓反應器中置入12-胺基十二酸,對苯二甲酸,抗氧化劑1010,以及水,將熱壓反應器內(nèi)以氮取代后,于220-230℃加壓(0.3~0.5mpa)密閉下加熱攪拌4-5小時,得到兩末端具有羧基的聚酰胺。
其次加入數(shù)均分子量為500-1000的聚乙二醇以及乙酸鋯,于230-250℃、0.12kpa以下的減壓下聚合4-6小時以得到黏稠的聚合物。此聚合物以在帶上呈絲狀而取出,并進行造粒得到聚醚酯酰胺。
無機抗靜電劑采用氯化鋰、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣、溴化鎂中的一種或多種。
抗氧劑為抗氧劑1010與168以1:1重量比形成的混合物。
潤滑劑為四硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或其混合物。
同時提供上述抗靜電的pc/abs組合物的制備方法,包括步驟:
a:按重量配比稱取pc、abs和聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物,混合均勻;
b:按重量配比稱取聚醚酯酰胺、無機抗靜電劑、苯并噻唑、抗氧劑和潤滑劑,混合均勻,再將其與a步驟混合好的物質(zhì)一起加入到高速混合機中繼續(xù)混合直至均勻;
c:將b步驟混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗,經(jīng)熔融擠出,造粒,充分塑化、熔融、復合、再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒、烘干和包裝;
工藝參數(shù)如下:雙螺桿擠出機一區(qū)210-230℃、二區(qū)210-230℃、三區(qū)210-230℃、四區(qū)210-230℃、五區(qū)220-240℃、六區(qū)220-240℃、七區(qū)215-230℃、八區(qū)210-230℃;螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在300-400rpm;停留時間2~10min。
本發(fā)明中,通過采用上述特定方法制備的具有特定結(jié)構(gòu)的聚醚酯酰胺添加到組合物,并配以無機抗靜電劑,使得制品在具有良好機械性能的同時,還具有優(yōu)異的抗靜電性能,即使經(jīng)過例如水浸泡的操作,其表面電阻率也改變很??;同時制品具有良好的相容性以及透明性。組合物中使用苯并噻吩則使得組合物制品具有良好的耐熱穩(wěn)定性。
利用本發(fā)明組合物制備的制品,可廣泛用于汽車、家電、通訊設備、電子電氣零件等領(lǐng)域,例如用作外殼材料、容器材料等。
具體實施方式
以下通過具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步的說明和描述。
聚醚酯酰胺制造例
采用如下方法制備:
在不銹鋼制的熱壓反應器中置入12-胺基十二酸106.4重量份,對苯二甲酸3.6重量份,0.3重量份抗氧化劑1010以及水7重量份,將熱壓反應器內(nèi)以氮取代后,于220℃加壓(0.5mpa)密閉下加熱攪拌4小時,得到酸值22.8的兩末端具有羧基的聚酰胺106重量份。
其次加入mn500的聚乙二醇180重量份以及乙酸鋯0.8重量份,于240℃、0.12kpa以下的減壓下聚合5小時以得到黏稠的聚合物。此聚合物以在帶上呈絲狀而取出,并進行造粒得到聚醚酯酰胺。
實施例
抗靜電的pc/abs組合物粒子通過以下方法制備:
a:按重量配比稱取pc、abs和聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物,混合均勻;
b:按重量配比稱取聚醚酯酰胺(或有機抗靜電劑a或b)、無機抗靜電劑、苯并噻唑、抗氧劑和潤滑劑,混合均勻,再將其與a步驟混合好的物質(zhì)一起加入到高速混合機中繼續(xù)混合直至均勻;
c:將b步驟混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗,經(jīng)熔融擠出,造粒,充分塑化、熔融、復合、再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒、烘干和包裝;
工藝參數(shù)如下:雙螺桿擠出機一區(qū)210℃、二區(qū)215℃、三區(qū)215℃、四區(qū)220℃、五區(qū)230℃、六區(qū)230℃、七區(qū)220℃、八區(qū)210℃;螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在300rpm;停留時間8min。
pc采用帝人化成公司的l-1225wp產(chǎn)品,數(shù)均分子量為22400;abs樹脂:采用大賽璐公司的產(chǎn)品cevian-v320;聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物,采用阿科瑪公司制得的商品名為nanostrength123的產(chǎn)品;聚醚酯酰胺采用上述聚醚酯酰胺制造例制得的產(chǎn)品;有機抗靜電劑a:采用pelestatnc6321,日本sanyo公司,聚醚酯酰胺型聚合物;有機抗靜電劑b:采用pebaxmv-1074,arkema公司,聚醚酰胺型聚合物;無機抗靜電劑采用溴化鋰,來自市售;苯并噻唑來自市售;抗氧劑為抗氧劑1010與168以1:1重量比形成的混合物;潤滑劑為四硬脂酸季戊四醇酯,來自市售。
實施例1-5以及比較例1-6各組分重量用量以及產(chǎn)品性能見表1。
性能測試:
拉伸性能測試按iso527-2進行,試樣尺寸為150*10*4,拉伸速度為50mm/min;彎曲性能測試按iso178進行,試樣尺寸為80*10*4,拉伸速度為2mm/min,跨距為64mm;沖擊強度:對注射成型品,以astmd256(具有刻痕,3.2mm厚)方法a進行測定。
耐熱性根據(jù)astmd-648在1.82mpa負荷下測定負荷撓曲溫度(實驗片尺寸:127mm*12.7mm*6.4mm)
抗靜電性[依據(jù)astmd257]
(1)表面電阻率:以注射成型品作為測試片,將該測試片于23℃、濕度50%rh的條件下靜置48小時后,以超絕緣計[advantest股份有限公司制,以下同樣]在相同的環(huán)境下進行測定。
(2)水洗后的表面電阻率:
準備與(1)相同的測試片,使用23℃離子交換水100ml以100ml/分的流量水洗傾斜放置的試驗片后,在空氣循環(huán)干燥箱中以80℃的溫度干燥3小時。反復進行水洗-干燥的步驟15次后,將該測試片于23℃、濕度50%rh的條件下靜置48小時,然后以超絕緣計在相同的環(huán)境下進行測定。
(3)體積電阻率:使用與表面電阻率測試相同的試驗片,以相同的方法進行測定[根據(jù)astmd257]。
透明性:根據(jù)jisk7105-1981測定霧度。
表1
由表1中所示的測試結(jié)果可知,采用本申請?zhí)囟ńY(jié)構(gòu)和組成的組合物制備的產(chǎn)品,在具有良好拉伸、抗沖擊等機械性能的同時,具有優(yōu)異的抗靜電性能以及耐熱穩(wěn)定性,并且在經(jīng)歷了水洗操作后,仍具有良好的抗靜電性能。
而不使用、使用量過少或使用其他種類的聚醚(酯)酰胺類抗靜電劑時,其抗靜電性能明顯下降,同時不將無機抗靜電劑與上述聚醚(酯)酰胺類有機抗靜電劑組合使用時,組合物制品的抗靜電性能也降低,尤其是水洗之后的表面電阻率明顯增大;使用其他種類有機抗靜電劑或相容劑(三嵌段共聚物)用量過少時,其霧度增強,透明度下降;不使用苯并噻唑的組合物制品,其耐熱性明顯下降。
以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍,即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾,皆應仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。