专利名称：一种低烟密度pc/abs合金及其制备方法
技术领域：
本发 明涉及一种改性树脂，具体地说，是一种低烟密度PC/ABS合金及其制备方法。
背景技术：
PC/ABS合金材料兼顾了 PC和ABS 二者的优点，具有优良的力学性能和加工性能，在汽车、电子、通讯和化工等领域有着广泛的应用，尤其是近几年汽车消费市场火爆，以及汽车轻量化、以塑代钢的趋势下，使得PC/ABS合金材料在汽车领域的用量迅猛上升。但是与其他绝大多数塑料一样，PC/ABS合金材料属于易燃材料，且燃烧时放出大量的烟雾，对乘车人员的安全造成一定的隐患。国家2012年最新出台的专用校车国家标准(GB24407-2012)中明确规定，校车内饰材料烟密度等级要求小于75。然而，通用的PC/ABS合金材料烟密度等级在80以上，所以研究如何降低PC/ABS合金材料的烟密度具有现实而重要的意义。中国专利文献CN 200810038154. 4，申请日2008年5月28日，公开了一种低发烟量无卤阻燃PC/ABS合金及其制备方法，该PC/ABS合金是按重量百分比称取聚碳酸酯(PC)40-75%，丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) 10-40%,复合阻燃剂10_15%，复合降烟剂
O.2-2%，相容剂2-16%，低发烟促进剂1_6%，稳定剂O. 1-0. 5%，润滑剂O. 1-0. 6%，放入高速搅拌机中混合1-15分钟，出料后放入螺杆挤出机中挤出造粒。与现有技术相比，该PC/ABS合金具有低发烟量、无卤阻燃和综合性能优异等特点。中国专利文献CN 201210076335. 2，申请日2012年3月21日，公开了一种汽车内饰件用低烟密度PC/ABS合金及其制备方法。所述汽车内饰件用低烟密度PC/ABS合金，包括下述重量份的组分=ABS树脂50份、PC树脂40-60份、聚四氟乙烯O. 5-1. 5份、硼酸锌5_10份、三氧化钥1-3份、八钥酸铵2-6份、钥酸锌2-4份。该PC/ABS合金阻燃性较优异，且特别具有较低的烟密度，高效抑烟，产品的综合性能较优异。而上述两种PC/ABS均未披露其烟密度等级。研发烟密度等级低于75、符合国家标准的PC/ABS合金是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低烟密度PC/ABS合金。本发明的再一的目的是，提供一种低烟密度PC/ABS合金的制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是
一种低烟密度PC/ABS合金，它是由以下重量份的原料制成
PC树脂30-80份，
ABS树脂20-70份，
纳米水滑石1-5份，
抗氧剂O. 1-1份，润滑剂0.1-1份。优选的，所述的低烟密度PC/ABS合金是由以下重量份的原料制成
PC树脂60份，
ABS树脂40份，
纳米水滑石1-5份，
抗氧剂O. 4份，
润滑剂O. 3份。优选的，所述的低烟密度PC/ABS合金是由以下重量份的原料制成 PC树脂60份，
ABS树脂40份，
纳米水滑石5份，
抗氧剂O. 4份，
润滑剂O. 3份。所述的PC树脂的相对分子量为17000-30000g/mol，玻璃化温度为140_150°C。所述的ABS树脂相对分子量为100000-180000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10-55%，丙烯腈重量百分比含量为15-32%，苯乙烯重量百分比含量为30-70%。所述的纳米水滑石的比表面积小于20m2/g。所述的抗氧剂选自四[β (3,5 二叔丁基4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β (3 叔丁基 4 羟基 5甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。所述的润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N 乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是
如上任一所述的低烟密度PC/ABS合金的制备方法，它包括以下步骤
1)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中混合；
2)将步骤I)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，得到低烟密度PC/ABS合金粒子。所述的双螺杆挤出机的机筒温度为220-280°C，螺杆转速为300_600rpm。本发明优点在于
1、本发明在PC/ABS合金材料制备中添加了纳米水滑石，使制备的PC/ABS合金材料受热燃烧时，纳米水滑石组分的结构水合层板羟基及层间离子能够以水和二氧化碳的形式脱出，起到阻燃和抑烟作用，从而显著降低了 PC/ABS合金材料的烟密度等级；
2、本发明的PC/ABS合金材料烟密度等级均小于75，符合国家标准，且其制备方法简单，因此在车内饰材料方面具有广阔的应用前景。
具体实施例方式下面对本发明提供的具体实施方式
作详细说明。本文中，所述ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物；所述的纳米水滑石属于阴离子型层状化合物，由于纳米水滑石的存在，当制备的PC/ABS合金材料受热燃烧时，纳米水滑石组分的结构水合层板羟基及层间离子以水和二氧化碳的形式脱出，起到阻燃和抑烟作用，从而可降低PC/ABS合金材料的烟密度等级；所述的原料的“份”均指“重量份”。以下实施例1-3中，PC树脂选用韩国LG-DOW的PC201-10 ；ABS树脂选用上海高桥石化的ABS8434 ;纳米水滑石选用上海纽诺化工的Actisorb RU，比表面积小于20m2/g ;抗氧剂和润滑剂均为市售。实施例I本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(一)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂60份，
ABS树脂40份，
纳米水滑石I份，
抗氧剂O. 4份，
润滑剂O. 3份。2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将步骤2)的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤
出机的机筒温度为220°C，螺杆转速为600rpm。所述PC树脂的相对分子量为17000g/mol，其玻璃化温度为140°C ；
所述ABS树脂相对分子量为100000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为55%,丙烯腈重量百分比含量为15%,苯乙烯重量百分比含量为30%;
所述纳米水滑石的比表面积为20m2/g ；
所述抗氧剂为双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
所述润滑剂为0. 2份液体石蜡和0. I份固体石蜡的混合。实施例2本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(二)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂60份，
ABS树脂40份，
纳米水滑石3份，
抗氧剂0. 4份，
润滑剂0. 3份。2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将步骤2)的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤
出机的机筒温度为280°C，螺杆转速为300rpm。所述PC树脂的相对分子量为30000g/mol，其玻璃化温度为150°C ；
所述ABS树脂相对分子量为130000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为28%,丙烯腈重量百分比含量为32%，苯乙烯重量百分比含量为40% ；
所述纳米水滑石的比表面积为15m2/g ；
所述抗氧剂为0.2份三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯和0.2份四[β (3,5 二叔丁基4 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述润滑剂为0. I份硅烷季铵盐聚合物和0. 2份十八碳脂肪酸钠的混合物。
实施例3本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(三)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂60份，
ABS树脂40份，
纳米水滑石5份，
抗氧剂O. 4份，
润滑剂O. 3份。
2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤出机的机
筒温度为250°C，螺杆转速为450rpm。所述PC树脂的相对分子量为26000g/mol，其玻璃化温度为145°C ；
所述ABS树脂的相对分子量为180000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为10%,丙烯腈重量百分比含量为20%，苯乙烯重量百分比含量为70% ；
所述纳米水滑石的比表面积为10m2/g ;
所述抗氧剂为0.1份四[β (3,5 二叔丁基4 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和O. 3份三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
所述润滑剂为O. 2份硬脂酸钙和O. I份硬脂酸锌混合物。实施例4本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(四)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂80份，
ABS树脂20份，
纳米水滑石I份，
抗氧剂O. 5份，
润滑剂O. 5份。2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将步骤2)的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤
出机的机筒温度为220°C，螺杆转速为600rpm。所述PC树脂的相对分子量为17000g/mol，其玻璃化温度为140°C ；
所述ABS树脂相对分子量为100000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为55%,丙烯腈重量百分比含量为15%,苯乙烯重量百分比含量为30%;
所述纳米水滑石的比表面积为2m2/g ；
所述抗氧剂为二缩三乙二醇双[β (3 叔丁基 4 羟基 5甲基苯基)丙酸酷];
所述润滑剂为0. 2份甲撑双硬脂酸酰胺和0. 3份N，N 乙撑双硬脂酸酰胺的混合物。实施例5本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(五)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂30份，
ABS树脂70份，
纳米水滑石2份，抗氧剂O. I份，
润滑剂O. I份。2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将步骤2)的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤
出机的机筒温度为280°C，螺杆转速为300rpm。所述PC树脂的相对分子量为30000g/mol，其玻璃化温度为150°C ；
所述ABS树脂相对分子量为130000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为28%,丙烯腈重量百分比含量为32%，苯乙烯重量百分比含量为40% ；
所述纳米水滑石的比表面积为8m2/g ； 所述抗氧剂为三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
所述润滑剂为N，N 乙撑双硬脂酸酰胺。实施例6本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(六)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂50份，
ABS树脂50份，
纳米水滑石3份，
抗氧剂I份，
润滑剂I份。2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤出机的机
筒温度为250°C，螺杆转速为450rpm。所述PC树脂的相对分子量为26000g/mol，其玻璃化温度为145°C ；
所述ABS树脂的相对分子量为180000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为10%,丙烯腈重量百分比含量为20%，苯乙烯重量百分比含量为70% ；
所述纳米水滑石的比表面积为20m2/g ；
所述抗氧剂为0.6份四[β (3,5 二叔丁基4 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和O. 4份三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
所述润滑剂为硬脂酸钙脂肪酸酰胺。实施例7本发明的低烟密度PC/ABS合金的制备(七)
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂80份，
ABS树脂50份，
纳米水滑石4份，
抗氧剂O. 4份，
润滑剂I份。2)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀； 3)将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得低烟密度PC/ABS合金粒子，挤出机的机
筒温度为250°C，螺杆转速为450rpm。所述PC树脂的相对分子量为26000g/mol，其玻璃化温度为145°C ；所述ABS树脂的相对分子量为180000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为10%,丙烯腈重量百分比含量为20%，苯乙烯重量百分比含量为70% ；
所述纳米水滑石的比表面积为lm2/g ；
所述抗氧剂为0.2份四[β (3,5 二叔丁基4 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和
O.2份三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
所述润滑剂为硬脂酸钙脂肪酸酰胺。对比例
I)按以下组分及重量份备料
PC树脂60份，
ABS树脂40份，
抗氧剂O. 4份，
润滑剂O. 3份。2)将PC树脂、ABS树脂、抗氧剂和润滑剂于混合搅拌机中混合均匀；
3)将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子，挤出机的机筒温度为280°C，螺杆转速为300rpm。所述PC树脂的相对分子量为30000g/mol，其玻璃化温度为150°C ；
所述ABS树脂相对分子量为130000g/mol,其中丁二烯重量百分比含量为28%,丙烯腈重量百分比含量为32%，苯乙烯重量百分比含量为40% ；
所述抗氧剂为O. 2份三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯和0.2份四[β (3,5 二叔丁基4 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
所述润滑剂为O. I份硅烷季铵盐聚合物和O. 2份十八碳脂肪酸钠的混合物。实施例8性能测试
将实施例1-7和对比例制备的PC/ABS合金用于汽车内饰顶棚装饰板的烟密度等级测试，测试标准为GB/T8627-2007，测试结果如下
表I烟密度等级测试结果
权利要求
1.一种低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成 PC树脂30-80份， ABS树脂20-70份， 纳米水滑石1-5份， 抗氧剂O. 1-1份， 润滑剂0.1-1份。
2.根据权利要求I所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成 PC树脂60份， ABS树脂40份， 纳米水滑石1-5份， 抗氧剂O. 4份， 润滑剂O. 3份。
3.根据权利要求2所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，它是由以下重量份的原料制成 PC树脂60份， ABS树脂40份， 纳米水滑石5份， 抗氧剂O. 4份， 润滑剂O. 3份。
4.根据权利要求I所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，所述的PC树脂的相对分子量为17000-30000g/mol，玻璃化温度为140_150°C。
5.根据权利要求I所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，所述的ABS树脂相对分子量为100000-180000g/mol，其中丁二烯重量百分比含量为10_55%，丙烯腈重量百分比含量为15-32%，苯乙烯重量百分比含量为30-70%。
6.根据权利要求I所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，所述的纳米水滑石的比表面积小于20m2/g。
7.根据权利要求I所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，所述的抗氧剂选自四[β (3,5 二叔丁基4 羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β (3叔丁基 4 羟基 5甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4 二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求I所述的低烟密度PC/ABS合金，其特征在于，所述的润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N 乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
9.权利要求1-8任一所述的低烟密度PC/ABS合金的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤1)将PC树脂、ABS树脂、纳米水滑石、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中混合；2)将步骤I)所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，得到低烟密度PC/ABS合金粒子。
10.根据权利要求9所述的低烟密度PC/ABS合金的制备方法，其特征在于，所述的双螺 杆挤出机的机筒温度为220-280°C，螺杆转速为300-600rpm。
全文摘要
本发明提供一种低烟密度PC/ABS合金，它是由以下重量份的原料制成PC树脂30-80份，ABS树脂20-70份，纳米水滑石1-5份，抗氧剂0.1-1份，润滑剂0.1-1份。本发明还提供了上述低烟密度PC/ABS合金的制备方法。其优点在于通过在PC/ABS合金材料制备中添加纳米水滑石，使制备的PC/ABS合金材料受热燃烧时，纳米水滑石组分的结构水合层板羟基及层间离子能够以水和二氧化碳的形式脱出，起到阻燃和抑烟作用，其烟密度等级显著降低，均小于75，符合国家标准，且该低烟密度PC/ABS合金的制备方法简单，在车内饰材料方面具有广阔的应用前景。
文档编号C08L55/02GK102863770SQ20121036207
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者周中玉, 李文强, 罗明华, 辛敏琦 申请人:上海锦湖日丽塑料有限公司