啞光abs樹脂組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種啞光ABS樹脂組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一種高光澤度，耐化學(xué)腐蝕、高耐熱、 易加工、優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性等綜合性能優(yōu)良的工程塑料，在電子電氣、汽車、家用電器、辦公等 領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。ABS樹脂在很多的電子電器及汽車內(nèi)飾部件上應(yīng)用時(shí)，如電腦外殼、 鍵盤、鼠標(biāo)，汽車內(nèi)飾中的儀表板、遮陽板、導(dǎo)航儀框等，往往需要實(shí)現(xiàn)有消光效果的表面。 尤其是在汽車內(nèi)飾領(lǐng)域，為避免陽光照射反射對駕駛員產(chǎn)生視覺干擾以及減輕駕駛員的視 覺疲勞，從而達(dá)到安全舒適的駕駛目的，一般都進(jìn)行消光或啞光處理，盡可能地降低內(nèi)飾件 的表面光澤。
[0003] 通常，降低ABS制件表面光澤度的方法主要有以下幾種。
[0004] -、模具表面皮紋化處理。即通過模具的表面處理，使注塑制件的表面具有凹凸不 平的紋理結(jié)構(gòu)，從而有效的降低光澤。然而僅僅通過改變內(nèi)飾表面的紋理結(jié)構(gòu)來達(dá)到降，低 光澤度的方法，在有些情況下仍不能很好地滿足光澤度的要求，如PC這樣本身具有高光澤 特性的樹脂及其合金，并且對內(nèi)飾表面設(shè)計(jì)自由度也帶來了一定的限制。另外，一旦由于樹 脂耐刮擦問題帶來的內(nèi)飾件皮紋構(gòu)造的丟失，就會立即出現(xiàn)光澤度的顯著差異，引起視覺 色差，導(dǎo)致失效。所以，熱塑性樹脂的低光澤化是非常重要的，可以在一定程度上減輕對內(nèi) 飾件模具表面的依賴，從而拓寬樹脂的應(yīng)用范圍，延長其使用壽命。
[0005] 二、提高ABS樹脂的橡膠粒徑。ABS樹脂的光澤度主要是由丁二烯橡膠的粒徑所決 定的，橡膠粒徑越大，光澤度越低。乳液聚合ABS樹脂的橡膠粒徑通常在0.5μπι以內(nèi)，所以其 表面光澤度較高，而本體聚合ABS樹脂的橡膠粒徑通常大于0.6μπι，所以其表面光澤度較低。 例如美國專利US4677162和US4526926通過使用本體聚合的，含有較大橡膠顆粒的ABS樹脂 來達(dá)到降低ABS材料光澤的目的。采用這種方法對于光澤的降低效果有限但是橡膠粒徑的 大小會影響ABS樹脂的力學(xué)性能，尤其是對剛性的影響尤為顯著。橡膠粒徑增大，會大幅度 降低ABS樹脂的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量。除此之外，橡膠粒徑越大，其形變能力也更大，所以在 注塑成型加工和著色時(shí)也更容易產(chǎn)生局部發(fā)白，流痕，熔接線等缺陷。為了平衡其他性能， 通過增大橡膠粒徑來降低ABS的光澤非常有限。
[0006] 三、添加不相容的聚合物或填料。如在ABS體系中添加 SEBS、腈橡膠（CN 1128776Α)、凝膠化的SAN(CN 102108176、US 5580924)、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的（甲基）丙烯酸烷基 酯(CN101724129)等不相容的聚合物均會降低ABS的光澤。添加硅酸鹽、鋁酸鹽、二氧化硅等 無機(jī)填料也會降低樹脂表面光澤。但是添加這些物質(zhì)不相容物質(zhì)會導(dǎo)致最終材料的物理機(jī) 械性能嚴(yán)重惡化，不能滿足力學(xué)性能要求高的場合。凝膠化的樹脂在作為消光劑使用時(shí)，由 于其為部分交聯(lián)，所以制品表面存在過于粗糙，且光澤度不均勻的問題，尤其是當(dāng)制品表面 的皮紋結(jié)構(gòu)為細(xì)膩設(shè)計(jì)時(shí)，該問題暴露得尤為明顯。
[0007] 四、添加反應(yīng)性樹脂。如添加 PS-g-GMA、SAN-g-GMA等具有反應(yīng)活性的樹脂，通過其 中的環(huán)氧基團(tuán)與體系中的羧基、羥基等活性基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)從而達(dá)到消光的目的。專利 CN 101851430、CN 101787192、US 4902743、US 459685UUS 4742104公開了在PC及其合金 中添加含甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)官能團(tuán)的樹脂能夠降低其光澤度。專利US 6395828 公開了一種通過環(huán)氧官能團(tuán)和胺基官能團(tuán)反應(yīng)交聯(lián)而降低ASA樹脂光澤度的方法。CN 104403061A公布了一種用過氧化物作為引發(fā)劑，在ABS樹脂在擠出造粒過程中完成交聯(lián)劑 和ABS分子鏈間發(fā)生大分子自由基交聯(lián)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了一步法直接制備具有啞光效果的ABS樹 脂組。采用上述方案，通過實(shí)現(xiàn)反應(yīng)交聯(lián)以達(dá)到啞光的效果。交聯(lián)反應(yīng)往往會使擠出機(jī)口模 處的熔體條發(fā)生明顯的熔體脹大現(xiàn)象，進(jìn)而使后續(xù)的切粒以及在樹脂中的分散變得困難。 而交聯(lián)反應(yīng)的穩(wěn)定性往往很難控制，極易導(dǎo)致制品表面粗糙程度不均勻以及不同批次間產(chǎn) 品啞光度的波動大。CN 104559033 A公布了一種用含馬來酸酐官能團(tuán)的樹脂A、含甲基丙烯 酸縮水甘油酯官能團(tuán)的樹脂B、聚烯烴-烷基丙烯酸烷基酯共聚物C、氣相二氧化硅、水合硼 酸鋅及加工助劑經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出制得的啞光母粒來實(shí)現(xiàn)ABS樹脂的啞光，可以制備材 料表面均勻、啞光感柔和、光澤度低的ABS材料。但該法制備過程需要兩步，不利于高效生 產(chǎn);反應(yīng)體系復(fù)雜，同樣會面臨交聯(lián)反應(yīng)穩(wěn)定性不夠?qū)е屡蔚膯」舛炔灰恢碌膯栴}。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種啞光ABS樹脂組合物及其制備方法， 以便解決現(xiàn)有技術(shù)中制備低光澤ABS樹脂時(shí)存在的力學(xué)性能惡化、光澤度不夠低、分布不均 勻、表面粗糙等問題，本發(fā)明所述的低光澤耐熱ABS樹脂組合物是一種表面柔和，光澤度超 低，力學(xué)性能優(yōu)良ABS樹脂。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0010]第一方面，本發(fā)明涉及一種啞光ABS樹脂組合物，所述組合物包括如下重量份數(shù)的 各組分:ABS樹脂100份，聚合物微粉0.5~10份，相容劑0.5~5份，抗氧劑0.05~1份，潤滑劑 0.1~2份;所述聚合物微粉為半結(jié)晶性聚酰胺微粉。
[0011]優(yōu)選的，所述半結(jié)晶性聚酰胺微粉分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)-[NH⑶]-，熔點(diǎn) 245~390°C，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度55~185°C，粒徑1~50μπι。更優(yōu)選粒徑為1~40μπι。
[0012] 優(yōu)選的，所述ABS樹脂的重均相對分子質(zhì)量為80000~200000,橡膠含量為10~ 20wt%，橡膠的數(shù)均粒徑為0.2~3·0μηι。
[0013]優(yōu)選的，所述相容劑包含苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、丙烯腈-苯乙烯-馬來酸 共聚物(AS-g-MAA)、丙稀腈-苯乙稀-馬來酸酐共聚物(AS-g-MAH)、丙稀腈-苯乙稀-甲基丙 烯酸脫水甘油酯共聚物(AS-g-GMA)中的一種或幾種。
[0014]優(yōu)選的，所述抗氧劑選自芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、 硫代酯類抗氧劑、芳族磷酸酯、季戊四醇酯、輔助抗氧劑中的一種或幾種。
[0015] 優(yōu)選的，所述潤滑劑選自硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、石錯(cuò)、聚 乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚 物、芳族磷酸酯中的一種或幾種。
[0016] 第二方面，本發(fā)明還涉及一種啞光ABS樹脂組合物的制備方法，所述方法包括如下 步驟：
[0017] S1、將所述ABS樹脂、聚合物微粉、相容劑、抗氧劑、潤滑劑在高速混合機(jī)內(nèi)預(yù)混3~ 10分鐘；
[0018] S2、預(yù)混料經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得所述啞光ABS樹脂組合物。
[0019] 優(yōu)選的，所述雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為190~240°C，螺桿長徑比為32~45,螺桿 轉(zhuǎn)速為200~600轉(zhuǎn)/分鐘。
[0020] 本發(fā)明的主要原理在ABS的加工溫度區(qū)間，高熔點(diǎn)的半結(jié)晶性聚酰胺微粉保持原 有的微顆粒狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)ABS樹脂的啞光。通過控制微粉的添加量和粒徑范圍可以調(diào)節(jié)材料 的啞光效果，啞光度均勻細(xì)膩，批次穩(wěn)定性高。高熔點(diǎn)的半結(jié)晶性聚酰胺微粉含有大量的非 晶區(qū)，在擠出過程中，微粉外周的非晶區(qū)聚酰胺分子鏈熔融解纏與反應(yīng)性相容劑的活性官 能團(tuán)反應(yīng)改善聚酰胺微粉和基體材料的相容性，從而改善材料的力學(xué)性能。加工過程中聚 酰胺微粉的晶區(qū)熔融溫度高于加工溫度，僅非晶區(qū)軟化熔融，微粉仍然保持顆粒形態(tài)，且相 容劑添加量有限，微粉不會和相容劑過度反應(yīng)造成熔體擠出長大、材料物性下降、制件表面 光澤不均。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0022] 1.本發(fā)明使用高熔點(diǎn)的聚酰胺微粉來實(shí)現(xiàn)ABS樹脂的啞光度，啞光度均勻細(xì)膩。通 過控制微粉的添加量和粒徑范圍可以調(diào)節(jié)材料的啞光效果，啞光效果不依賴于復(fù)雜的化學(xué) 反應(yīng)，批次穩(wěn)定性尚。
[0023] 2.本發(fā)明使用與ABS樹脂相容性極好的反應(yīng)性相容劑改善聚酰胺微粉和基體材料 的相容性，材料的力學(xué)性能比其他方法改善明顯。
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