一種耐磨耐刮擦的注塑級pc/abs合金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分子合金材料，更具體的說，涉及一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ ABS合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是一種應(yīng)用廣泛的 綜合性能優(yōu)良的聚合物，具有突出的抗沖擊能力，并具有較高的耐熱性和耐寒性，是近幾年 使用最為頻繁的工程塑料之一，在光學(xué)、電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備、包裝、遠(yuǎn)動器材、 醫(yī)療保健等領(lǐng)域有著廣泛的用途。ABS塑膠原料樹脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)是一 種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料結(jié)構(gòu)。
[0003] ABS和PC作為兩種性能優(yōu)異的工程塑料，兩者工程塑料混合物PC/ABS合金料是由 聚碳酸酯PC和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物ABS合金而成的熱塑性塑膠，結(jié)合了兩種材料 優(yōu)異的性能，ABS材料成型性和PC的機(jī)械性、沖擊性能，可廣泛的應(yīng)用于合金家具家電、戶外 產(chǎn)品、通訊器材、電子行業(yè)等領(lǐng)域。
[0004] 然后，目前ABS和PC共混料性能往往受限于ABS和PC較差的相容性；同時，PC/ABS合 金耐刮擦性能并不佳。傳統(tǒng)的增強PC/ABS合金相容性和耐刮擦性能的方式，是添加大量的 有機(jī)填料和無機(jī)粒子填料。傳統(tǒng)的有機(jī)填料往往價格較高，使得合金材料價格高起，限制合 金材料的使用;而加入大量的無機(jī)粒子將進(jìn)一步降低PC和ABS相的相容性，同時進(jìn)一步降低 PC/ABS的加工性能，限制了PC/ABS的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供一種耐磨耐刮擦的注塑級 PC/ABS合金材料及其制備方法，通過采用復(fù)配型相容劑、復(fù)配型增韌劑和潤滑劑填充改性 注塑級PC/ABS合金材料，以提高材料的耐磨性、耐刮擦和耐沖擊性能。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合 金材料，其特征在于是由以下成分按重量比組成:PC為35-75 %，ABS為15-60 %，復(fù)配型相容 劑為2-5%，復(fù)配型增韌劑為1-3%，潤滑劑為1-3%，抗氧劑為0.5-1 %，抗紫外線劑為0.5-1%;所述的復(fù)配相容劑為聚烯烴彈性體Ρ0Ε和改性聚烯烴復(fù)配的界面相容劑，復(fù)配比例為 1:1-1:3,其中改性聚烯烴為馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)，接枝率為3-5% ;復(fù)配型增韌 劑為熱塑性橡膠、聚烯烴和改性納米碳酸鈣復(fù)配而成。
[0007] 本發(fā)明的一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合金材料，通過復(fù)配型相容劑既聚烯烴 彈性體Ρ0Ε和改性聚烯烴復(fù)配使用，極大的提高PC和ABS界面的相容性;采用熱塑性橡膠、聚 烯烴和改性納米碳酸鈣復(fù)配而成增韌劑，使用少量無機(jī)納米粒子和熱塑性橡膠、聚烯烴復(fù) 合可以較好的增強增韌PC/ABS合金;復(fù)配增韌劑將納米碳酸鈣進(jìn)行馬來酸酐有機(jī)化改性， 改性納米碳酸鈣與聚烯烴熔融接枝共混，在納米碳酸鈣表面包覆一層聚烯烴相，使得加入 少量的改性納米碳酸鈣即可大幅度提高合金材料的力學(xué)性能和耐磨、耐刮擦性能；同時，本 發(fā)明所采用的復(fù)配型相容劑、復(fù)配型增韌劑、潤滑劑填充量較少且成本較低，在其改性作用 下的PC/ABS合金具有良好的加工性能，可滿足各式注塑件產(chǎn)品的使用。通過本發(fā)明制備的 一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合金材料及其制備方法，原材料成本低、生產(chǎn)成本低、工藝 簡單準(zhǔn)；同時，合金材料還具有良好抗沖擊性、耐刮擦性、耐沖擊性能、加工成型性及具有高 光澤等優(yōu)點，成本低，可廣泛的應(yīng)用于家具家電、通訊器材、電子行業(yè)等領(lǐng)域。
[0008] 作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述的潤滑劑為低聚合的脂肪酸脂TOT，其聚合度為500-800， 粘度為0.7-0.9。
[0009] 本發(fā)明還要提供一種復(fù)配型增韌劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
[0010] (1)將納米碳酸鈣與水按照體積比1:3的比例攪拌混合，然后往混合溶液中加入納 米碳酸鈣質(zhì)量比2%_5%的馬來酸酐，攪拌反應(yīng)l_2h，然后沉淀、過濾、干燥即得改性納米碳 酸鈣；
[0011] (2)將步驟（1)所得的改性納米碳酸鈣和聚烯烴按照質(zhì)量比1:3-2:3的比例共混， 共混物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融共混，制得改性納米碳酸鈣和聚烯烴的混合物；
[0012] (3)將步驟(2)所得混合物與聚雙烯烴類橡膠按照質(zhì)量比1:1-:2:3的比例置于高 速攪拌機(jī)中，攪拌2h，即得復(fù)配型增韌劑。
[0013] 本發(fā)明還要提供一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合金材料的制備方法，包括以下 步驟：
[0014] 1)依次將35-75￥七％?(：、15-6〇￥七％485、2-5￥七％復(fù)配型相容劑、1-3￥七％復(fù)配型增 韌劑、l_3wt %潤滑劑TOT樹脂、0.5-lwt %抗氧劑和0.5-lwt %抗紫外線劑放入高速混料機(jī) 進(jìn)行混料處理，混合攪拌3-10分鐘；
[0015] 2)然后將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中，通過擠出機(jī)擠出、造粒風(fēng)干即可得本發(fā)明 的耐刮擦注塑級PC/ABS合金材料;雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為40-60r/min，進(jìn)料段、混煉 段、壓縮計量段、機(jī)頭和模頭的溫度分別為180-195°C、200-230°C、220-240°C、210-225°C和 200-210°C;其中：
[0016] 所述的復(fù)配相容劑為聚烯烴彈性體POE和改性聚烯烴復(fù)配的界面相容劑，復(fù)配比 例為1:1-1:3,其中改性聚烯烴為馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)，接枝率為3-5% ;
[0017] 所述的復(fù)配型增韌劑為熱塑性橡膠、聚烯烴和改性納米碳酸鈣復(fù)配而成，并按以 下步驟制備：
[0018] (1)將納米碳酸鈣與水按照體積比1:3的比例攪拌混合，然后往混合溶液中加入納 米碳酸鈣質(zhì)量比2%_5%的馬來酸酐，攪拌反應(yīng)l_2h，然后沉淀、過濾、干燥即得改性納米碳 酸鈣；
[0019] ⑵將步驟⑴所得的改性納米碳酸鈣和聚烯烴按照質(zhì)量比1:3-2:3的比例共混， 共混物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融共混，制得改性納米碳酸鈣和聚烯烴的混合物；
[0020] (3)將步驟(2)所得混合物與聚雙烯烴類橡膠按照質(zhì)量比1:1-:2:3的比例置于高 速攪拌機(jī)中，攪拌2h，即得復(fù)配型增韌劑。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實施例對發(fā)明進(jìn)一步說明，但發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0022] 實施例1、一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合金材料，由以下成分按重量比組成， PC為45%，ABS為42%，復(fù)配型相容劑(聚烯烴彈性體POE和改性聚烯烴復(fù)配比例為1:1，馬來 酸酐接枝接枝率為3%)為5%，復(fù)配型增韌劑為3%，潤滑劑(PBT，聚合度為600,粘度為0.7) 為3%，抗氧劑為1 %，抗紫外線劑為1 % ;并按以下步驟制備：
[0023] 1)依次按比例將PC、ABS、復(fù)配型相容劑、復(fù)配型增韌劑、潤滑劑PBT樹脂、抗氧劑、 抗紫外線劑放入高速混料機(jī)進(jìn)行混料處理，混合攪拌5分鐘；
[0024] 2)然后將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中，通過擠出機(jī)擠出、造粒風(fēng)干即可得耐刮擦 注塑級PC/ABS合金材料;雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速未50r/min，進(jìn)料段、混煉段、壓縮計量 段、機(jī)頭、模頭的溫度分別為180 °C、200 °C、220 °C、210 °C和200 °C ;
[0025] 其中，所述的復(fù)配型增韌劑按以下步驟制備：
[0026] 步驟1，將納米碳酸鈣與水按照體積比1:3的比例攪拌混合，然后往混合溶液中加 入納米碳酸鈣質(zhì)量比2%的馬來酸酐，攪拌反應(yīng)lh，然后沉淀、過濾、干燥即得改性納米碳酸 鈣；
[0027] 步驟2:將步驟1所得的改性納米碳酸鈣和聚烯烴按照質(zhì)量比1:3的比例共混，共混 物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融共混，制得改性納米碳酸鈣和聚烯烴的混合物；
[0028] 步驟3:將步驟2所得混合物與聚雙烯烴類橡膠按照質(zhì)量比1:1的比例置于高速攪 拌機(jī)中，攪拌2h，即得復(fù)配型增韌劑。
[0029] 實施例2、一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合金材料，由以下成分按重量比組成， PC為75%，ABS為15%，復(fù)配型相容劑(聚烯烴彈性體Ρ0Ε和改性聚烯烴復(fù)配比例為1:3,馬來 酸酐接枝接枝率為5 % )為4 %，復(fù)配型增韌劑為2 %，潤滑劑(PBT，，聚合度為800，粘度為 0.9)為3%，抗氧劑為0.5%，抗紫外線劑為0.5%，并按以下步驟制備；
[0030] 1)依次按比例將PC、ABS、復(fù)配型相容劑、復(fù)配型增韌劑、潤滑劑PBT樹脂、抗氧劑、 抗紫外線劑放入高速混料機(jī)進(jìn)行混料處理，混合攪拌10分鐘；
[0031 ] 2)然后將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中，通過擠出機(jī)擠出、造粒風(fēng)干即可得耐刮擦 注塑級PC/ABS合金材料及其制備方法;雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速未60r/min，進(jìn)料段、混煉 段、壓縮計量段、機(jī)頭、模頭的溫度分別為195°C、230°C、240°C、225°C和210°C ;
[0032] 所述的復(fù)配型增韌劑按以下步驟制備：
[0033] 步驟1，將納米碳酸鈣與水按照體積比1:3的比例攪拌混合，然后往混合溶液中加 入納米碳酸鈣質(zhì)量比5%的馬來酸酐，攪拌反應(yīng)lh，然后沉淀、過濾、干燥即得改性納米碳酸 鈣；
[0034] 步驟2:將步驟1所得的改性納米碳酸鈣和聚烯烴按照質(zhì)量比2:3的比例共混，共混 物經(jīng)單螺桿擠出機(jī)熔融共混，制得改性納米碳酸鈣和聚烯烴的混合物；
[0035] 步驟3:將步驟2所得混合物與聚雙烯烴類橡膠按照質(zhì)量比2:3的比例置于高速攪 拌機(jī)中，攪拌2h，即得復(fù)配型增韌劑。
[0036] 實施例3、一種耐磨耐刮擦的注塑級PC/ABS合金材料，由以下成分按重量比組成， PC為35%，ABS為60%，復(fù)配型相容劑(聚烯烴彈性體Ρ0Ε和改性聚烯烴復(fù)配比例為1:2,馬來 酸酐接枝接枝率為4%)為2%，復(fù)配型增韌劑為1 %，潤滑劑(PBT，，聚合度為500,粘度為 〇. 9)為1 %，抗氧劑為0.5%，抗紫外線劑為0.5%，并按以下步驟制備：
[0037] 1)依次將PC、ABS、復(fù)配型相容劑、復(fù)配型增韌劑、潤滑劑PBT樹脂、抗氧劑、抗紫外 線劑放入高速混料機(jī)進(jìn)行混料處理，混合攪拌5分鐘；
[0038] 2)然后將混合物放入雙螺桿擠出機(jī)中，通過擠出機(jī)擠出、造粒風(fēng)干即可得耐刮擦 注塑級PC/ABS合金材料及其制備方法;雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速未50r/min，進(jìn)料段、混煉 段、壓縮計量段、機(jī)頭、模頭的溫度分別為190°C、220°C、230°C、220°C和205°C ;
[0039] 所述的復(fù)配型增韌劑按以下步驟制備：
[0040] 步驟1，將納米碳酸鈣與水按照體積比1:3的比例攪拌混合，然后往混合溶液中加 入納米碳酸鈣質(zhì)量比3%的馬來酸酐，攪拌反應(yīng)lh，然后沉淀