CN102030957A - 一种高光泽耐划伤抗静电abs合金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其组成及各组成的重量百分比是：ABS类树脂15％～60％、聚丙烯酸类树脂20％～60％、耐划伤助剂3％～10％、相容剂0.5％～3％、增韧剂3％～10％、抗静电剂2％～10％、稳定剂0.5％～1％、加工助剂0.5％～2％，上述各组成配比之和为100％。与现有技术相比，本发明的ABS合金不仅具有高光泽性，还具有良好的耐划伤性能、抗静电性能和力学性能，并且其制备工艺简单易操作，能满足现有市场对家用电器外壳的性能需求，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明是涉及一种ABS合金，具体说，是涉及一种高光泽、耐划伤性能好且具有良好抗静电性能和力学性能的ABS合金，属于功能材料技术领域。
背景技术
目前，家用电器大量使用的主要是高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、ABS、PP等塑料材料。随着人们对电器外观的要求越来越高，很多厂家开始将高光泽作为产品外观研究的一个重要方面，典型的例子就是黑色家电的外壳已经有接近50％的表面是高光泽面，特别是人直接观察到的前表面。目前实现高光效果，一种方法是不仅要对产品注塑时使用的塑胶模具进行抛光处理，还需要喷涂高光漆来进行后处理；而喷涂高光漆不仅会造成成本上升大约30％，还会造成大约10％左右的不合格产品，这些表面喷涂有热固性高光漆的不合格产品，在通常的塑料加工温度范围内无法融化，成为杂质，因此无法在破碎后回收使用；还有一种方法就是使用本身具有高光效果的材料，由于本身特性的限制，PP和HIPS基本无法实现高光效果；聚甲基丙烯酸系列产品虽然外观效果很好，但自身的力学性能很差，缺口冲击强度很低，无法满足电器必须的性能要求；常规使用的ABS虽然光泽度较好，但是耐划伤性能差，在日常的使用中容易由于擦拭而产生明显的划痕，影响产品的外观，并且高光耐划伤的ABS合金在注塑时容易吸附空气中的灰尘而造成不必要的报废。因此，研究一种高光泽、耐划伤性能好且具有良好抗静电性能和力学性能的ABS合金具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是旨在提供一种高光泽、耐划伤性能好且具有良好抗静电性能和力学性能的ABS合金，以克服现有技术所存在的上述缺陷。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其组成及各组成的重量百分比如下：
上述各组成配比之和为100％；
其中：耐划伤助剂为烷氧基硅烷低聚物或其衍生物；相容剂为马来酸酐及其接枝聚合物、马来酰亚胺、缩水甘油酯及其衍生物中的任意一种或几种的混合物；增韧剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯类二元共聚物及其衍生物、热塑性聚氨酯中的任意一种或几种的混合物；抗静电剂为磺酸盐、季铵盐、磷酸酯、聚乙二醇及其衍生物中的任意一种或几种的混合物；稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚、位阻胺、羟基苯并三唑中的任意一种或几种的混合物；加工助剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸类复合物、硅油、白矿油、聚硅酮类复合物中的任意一种或几种的混合物。
所述ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)中的任意一种或几种的混合物，尤其以ABS树脂中含丙烯腈(AN)的质量百分比小于15％最好。
所述聚丙烯酸类树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或几种的混合物。
所述耐划伤助剂为三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、甲基三乙氧基硅烷低聚物中的任意一种或几种的混合物；所述低聚物的聚合度以15～150为最好。
本发明所述的高光泽耐划伤抗静电ABS合金的制备工艺如下：
首先将ABS类树脂、聚丙烯酸类树脂、耐划伤助剂、相容剂、增韧剂、抗静电剂、稳定剂及加工助剂按配比加入高速混合机进行混合均匀，然后将上述混合物经精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，进行混炼、挤出、拉条、冷却、切粒即可；其中：双螺杆挤出机的长径比为32～40，各段螺杆温度在180～220℃，螺杆转速在100～600转/分钟。
与现有技术相比，本发明的ABS合金不仅具有高光泽性，还具有良好的耐划伤性能、抗静电性能和力学性能，并且其制备工艺简单易操作，能满足现有市场对家用电器外壳的性能需求，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明是如何实现的做进一步详细、清楚、完整地说明，所列实施例仅对本发明予以进一步的说明，并不因此而限制本发明。实施例中：
ABS类树脂选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)，其中含丙烯腈(AN)的质量百分比小于15％，由巴斯夫公司(BASF)生产，牌号为GP-22；
聚丙烯酸类树脂选用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，由台湾奇美(CHIMEI)公司生产，牌号为CM-207；
耐划伤助剂选用聚合度在15～150之间的三甲氧基硅烷低聚物，由本发明人根据文献合成而得，参考文献为：《环氧改性有机硅涂料的制备及性能研究》，硕士学位论文，2006，作者：施彦斌；
相容剂选用马来酸酐接枝聚合物，由上海事必达公司生产，牌号为SMA-M14；
增韧剂选用丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，由罗门哈斯公司生产，牌号为EXL-2691；
抗静电剂选用聚乙二醇，由上海试剂厂生产；
稳定剂选用由上海汽巴(CIBA)精化公司生产的抗氧剂1010和抗氧剂168组成的混合物；
加工助剂选用国产的N，N-乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)。
实施例1～4
首先将ABS类树脂、聚丙烯酸类树脂、耐划伤助剂、相容剂、增韧剂、抗静电剂、稳定剂及加工助剂按配比(各实施例的具体配比见表1中所示)加入高速混合机进行混合均匀，然后将上述混合物经精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，进行混炼、挤出、拉条、冷却、切粒即可；其中：双螺杆挤出机的长径比为32～40，各段螺杆温度在180～220℃，螺杆转速在100～600转/分钟。
表1.各实施例中各组成的具体配比
| 组成 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| ABS树脂【ABS类树脂】 | 15 | 35 | 45 | 60 |
| PMMA树脂【聚丙烯酸类树脂】 | 60 | 44 | 32 | 20 |
| 三甲氧基硅烷低聚物【耐划伤助剂】 | 10 | 8 | 3 | 5 |
| 马来酸酐接枝聚合物【相容剂】 | 0.5 | 2 | 2 | 3 |
| 丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物【增韧剂】 | 10 | 8 | 5 | 3 |
| 聚乙二醇【抗静电剂】 | 3.5 | 2 | 10 | 6 |
| 抗氧剂1010【稳定剂】 | 0.2 | 0.2 | 0.6 | 0.6 |
| 抗氧剂168【稳定剂】 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.4 |
| EBS【加工助剂】 | 0.5 | 0.5 | 2 | 2 |
将上述各实施例所制备的ABS合金先按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，然后按表2所示的测试标准进行试样的物理性能测试；各实施例试样的性能测试数据见表3所示。
表2物理性能测试标准
| 物理性能 | 测试标准 |
| 拉伸强度 | GB1040 |
| 断裂伸长率 | GB1040 |
| Izod缺口冲击强度 | GB1843 |
| 弯曲模量 | GB9341 |
| 弯曲强度 | GB9341 |
| 耐划伤性能 | GB/T9279 |
| 表面电阻 | GB1410 |
表3.各实施例试样的性能测试数据
| 性能项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 拉伸强度(Mpa) | 58.7 | 54.2 | 50.3 | 48.4 |
| 伸长率(％) | 13 | 12 | 15 | 17 |
| 缺口冲击(KJ/m2) | 5.6 | 8.7 | 10.4 | 15.5 |
| 弯曲强度(Mpa) | 85 | 78 | 76 | 69 |
| 弯曲模量(Mpa) | 2530 | 2400 | 2340 | 2150 |
| 耐划伤性能 | H-2H | H | F-H | F |
| 表面电阻(Ω) | 1012 | 1012 | 1012 | 1014 |
注：测试结果中的H-2H是指耐划伤性能位于H和2H之间，F-H是指耐划伤性能位于F和H之间。
另外，经过实验证明：
上述实施例中的ABS类树脂还可选用丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)或ABS、ASA、MBS中的任意两种或三种的混合物等同替代丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，且ABS树脂中含丙烯腈(AN)的质量百分比以小于15％最好；
上述实施例中的聚丙烯酸类树脂还可选用聚甲基丙烯酸乙酯或聚甲基丙烯酸丁酯或聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯中的任意两种或三种的混合物等同替代聚甲基丙烯酸甲酯；
上述实施例中的耐划伤助剂还可选用乙烯基三甲氧基硅烷低聚物或甲基三乙氧基硅烷低聚物或三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、甲基三乙氧基硅烷低聚物中的任意两种或三种的混合物等同替代三甲氧基硅烷低聚物；且所述低聚物的聚合度以15～150为最好；
上述实施例中的相容剂可选用马来酸酐接枝聚合物、马来酸酐、马来酰亚胺、缩水甘油酯及其衍生物中的任意一种或几种的混合物；
上述实施例中的增韧剂可选用丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯类二元共聚物及其衍生物、热塑性聚氨酯中的任意一种或几种的混合物；
上述实施例中的抗静电剂可选用磺酸盐、季铵盐、磷酸酯、聚乙二醇及其衍生物中的任意一种或几种的混合物；
上述实施例中的稳定剂可选用烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚、位阻胺、羟基苯并三唑中的任意一种或几种的混合物；
上述实施例中的加工助剂可选用脂肪酸酰胺、脂肪酸类复合物、硅油、白矿油、聚硅酮类复合物中的任意一种或几种的混合物。
Claims (6)
1.一种高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其特征在于，其组成及各组成的重量百分比如下：
上述各组成配比之和为100％；
其中：耐划伤助剂为烷氧基硅烷低聚物或其衍生物；相容剂为马来酸酐及其接枝聚合物、马来酰亚胺、缩水甘油酯及其衍生物中的任意一种或几种的混合物；增韧剂为丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯类二元共聚物及其衍生物、热塑性聚氨酯中的任意一种或几种的混合物；抗静电剂为磺酸盐、季铵盐、磷酸酯、聚乙二醇及其衍生物中的任意一种或几种的混合物；稳定剂为烷基化单酚、烷基化多酚、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、碱金属或碱土金属的硅酸盐、位阻酚、位阻胺、羟基苯并三唑中的任意一种或几种的混合物；加工助剂为脂肪酸酰胺、脂肪酸类复合物、硅油、白矿油、聚硅酮类复合物中的任意一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其特征在于，所述ABS类树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)中的任意一种或几种的混合物。
3.根据权利要求2所述的高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其特征在于，所述ABS类树脂中含丙烯腈(AN)的质量百分比小于15％。
4.根据权利要求1所述的高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其特征在于，所述聚丙烯酸类树脂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其特征在于，所述耐划伤助剂为三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、甲基三乙氧基硅烷低聚物中的任意一种或几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的高光泽耐划伤抗静电ABS合金，其特征在于，低聚物的聚合度为15～150。
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