CN105860479A - 一种低析出高性能阻燃pc/abs组合物 - Google Patents
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Abstract
一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃剂、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韧改性剂，先将丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯接枝共聚物(ABS)与增韧改性剂通过物理挤出的方法制成一步料，再将一步料与剩余物料混合制得。本发明的有益效果是：本发明使用的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物质的同时，又能显著提高材料的机械性能；材料可用于汽车，冰箱，电视机等行业。
Description
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域，尤其涉及一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料，其透明性和阻燃性优良，具有广阔的应用领域；但由于聚碳酸酯(PC)分子链刚性大，熔体粘度高，易产生应力开裂，抗溶剂性差，高温下遇水易分解等缺点，在一定程度上限制了其使用范围。一般通过改性技术，通过丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)的加入改善其加工性和内应力，添加冲击改善剂来改善聚碳酸酯(PC)组合物的韧性。但由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改善剂在合成时，会引入分散剂或其他助剂，制成阻燃PC/ABS组合物后，由于聚碳酸酯(PC)分子结构的特点，这些小分子物质会引起聚碳酸酯(PC)的降解，同时小分子物质也易发生析出，从而水花和残留模垢等缺陷，严重影响产品的外观和产品的连续生产。
发明内容
本发明目的在于提供一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物,该组合物通过一步料的制备，可显著降低注塑过程产生水花和模垢的机会。
本发明在研究中发现，通过一步料的生产，通过其与阻燃剂、聚碳酸酯(PC)适当比例的搭配，可以有效解决丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗冲击改性剂中小分子物质引起的水花和膜垢等问题，显著改善产品的外观，同时提高材料性能。其采用的具体技术方案如下：
一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韧改性剂，先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)与增韧改性剂通过物理挤出的方法制成一步料，再将一步料与剩余物料混合制得。
进一步的，所述聚碳酸酯(PC)的数均分子量在20000-40000之间，优选在25000-37000之间。
进一步的，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)选用乳液法或本体法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)。
进一步的，所述增韧改性剂使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)，核为有机硅/丙烯酸，壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系抗冲击改性剂。
进一步的，所述含磷阻燃剂为双酚A双磷酸二苯酯(BDP)、间苯二酚双二苯基磷酸酯(RDP)或磷酸三苯酯(TPP)中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占50-90％、含磷阻燃剂占5-25％、一步料占5-35％。
进一步的，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占60-80％、含磷阻燃剂占9-15％、一步料占7-25％。
进一步的，所述一步料中，按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)占50％-80％、抗冲击改性剂占20％-50％。
进一步的，所述一步料的生产方法为：
(1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韧改性剂投入高混机里均匀混合1-3min，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，所述熔融挤出的条件为：一区温度180-210℃，二区温度190-220℃，三区温度190-230℃，四区温度190-240℃，五区温度190-240℃，六区温度190-240℃，七区温度190-240℃，八区温度190-240℃，九区温度190-240℃，十区温度190-240℃，十一区温度190-240℃，主机转速250-600转/分钟，制得一步料塑料颗粒，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1；
(3)一步料生产过程中，在螺筒的第三区和第五区分别注入质量分数为5％-30％液态水，同时在螺筒的第七区和第十区设置双真空设备。
本发明通过一步料的挤出生产，由于液态水在高温下挥发，溶解带出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改性剂中的小分子物质，同时配合双真空的作用，有效的将挥发物带出螺筒，生产得到一步料，生产完需烘干再使用；此方法能有效的将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改性剂的小分子物质分离，特别是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改性剂合成过程中添加的弱碱性分散剂，这样能有效避免改性过程中聚碳酸酯(PC)的降解，同时能有效避免后续成型过程中的小分子物质析出等问题；由于一步料在生产过程中的小分子物质的抽离，在一定程度上提高了材料的阻燃性能。
本发明的有益效果是：本发明使用的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物质的同时，又能显著提高材料的机械性能；材料可用于汽车，冰箱，电视机等行业。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不限定本发明的保护范围，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
本发明所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料，先将按重量百分比计的60％的ABS、40％的抗冲击改性剂MBS在高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料塑料颗粒。按重量百分比计所述PC占69.3％，一步料占18％，BDP占12％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
实施例2：
本发明所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料，先将按重量百分比计的60％的ABS、40％的抗冲击改性剂MBS在高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料塑料颗粒。按重量百分比计所述PC占79.3％，一步料占12％，BDP占8％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
实施例3：
本发明所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料，先将按重量百分比计的60％的ABS、40％的抗冲击改性剂MBS在高混机里均匀混合1-3min，得到预混料；按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料塑料颗粒。按重量百分比计所述PC占59.3％，一步料占25％，BDP占15％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
对比例1：
一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占69.3％，ABS占10.8％，MBS占7.2％，BDP占12％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
对比例2：
一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占79.3％，ABS占7.2％，MBS占4.8％，BDP占8％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
对比例3：
一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占59.3％，ABS占15％，MBS占10％，BDP占15％，其他助剂占0.7％，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
对以上实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3，所述的PC/ABS组合物进行性能测试：
模垢评价方法：注塑40*60*2mm的方板，连续注塑100模，从固定排气口可刮下来的模垢重量。
拉伸强度：测试标准ASTM D638，在Zwick电子万能试验机上测试；
悬臂梁缺口冲击：测试标准ASTM D256，在Zwick电子万能试验机上测试；
阻燃等级：测试标准UL94。
表1PC/ABS组合物性能测试结果
从表1结果中可以看出，使用一步料的配方，可以显著降低产生模垢的机会，同时力学性能和阻燃性能相较而言也更好。其他助剂的加入可以更有效的提高组合物的各项性能，但不加入其他助剂并不影响本发明所述组合物的技术效果。
本发明所述的PC/ABS组合物已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变组合物成分、配比等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯、含磷阻燃剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、增韧改性剂，其特征在于，先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物与增韧改性剂通过物理挤出的方法制成一步料，再将一步料与剩余物料混合制得。
2.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的数均分子量在20000-40000之间，优选在25000-37000之间。
3.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物选用乳液法或本体法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述增韧改性剂使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，核为有机硅/丙烯酸，壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系抗冲击改性剂。
5.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述含磷阻燃剂为双酚A双磷酸二苯酯、间苯二酚双二苯基磷酸酯或磷酸三苯酯中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯占50-90％、含磷阻燃剂占5-25％、一步料占5-35％。
7.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯占60-80％、含磷阻燃剂占9-15％、一步料占7-25％。
8.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述一步料中，按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物占50％-80％、抗冲击改性剂占20％-50％。
9.根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述一步料的生产方法为：
(1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、增韧改性剂投入高混机里均匀混合1-3min，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，所述熔融挤出的条件为：一区温度180-210℃，二区温度190-220℃，三区温度190-230℃，四区温度190-240℃，五区温度190-240℃，六区温度190-240℃，七区温度190-240℃，八区温度190-240℃，九区温度190-240℃，十区温度190-240℃，十一区温度190-240℃，主机转速250-600转/分钟，制得一步料塑料颗粒，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1；
(3)一步料生产过程中，在螺筒的第三区和第五区分别注入质量分数为5％-30％液态水，同时在螺筒的第七区和第十区设置双真空设备。
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