本发明属于高分子合金材料
技术领域：
，涉及一种PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术：
：目前聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物合金材料（PC/ABS合金）已经不断发展，拥有高韧性、高耐温、价格低等一系列优势。但在某些情况下材料需要与其他树脂进行焊接，以满足制品的密封性，由于ABS材料中橡胶相的存在，其往往表现出优异的焊接性能，但是PC材料在焊接性能方面却略显不足，所以为了满足合金材料的焊接性能，通常通过提高合金材料中ABS含量来实现。虽然提高了合金材料与其他材料的焊接性能，但是由于合金材料中ABS的含量比例较大，易导致合金材料在耐热性能方面有所欠缺，使制件无法在对温度要求比较严格的条件下使用，因而极大的限制了其应用。技术实现要素：本发明是针对现有技术的缺陷而提出一种焊接与耐热性能均优良的PC/ABS合金材料及其制备方法。该材料具有力学性能好、热学性能高、加工成型好、外观良好等特点，重点是材料的焊接性能优良，可用于成型各种要求材料耐温条件高且综合性能优良的电子电气以及汽车饰件类产品等场合。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种PC/ABS合金材料，由以下组分按重量份制备而成：聚碳酸酯50～90份，ABS树脂10～45份相容剂1～10份，增韧剂1～10份，光热稳定剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。进一步，所述的聚碳酸酯选自密度为1.19g/cm3～1.21g/cm3、300℃、1.2Kg熔融指数大于19g/10min、分子量为15000-20000的聚碳酸酯中的至少一种。所述的ABS树脂为采用乳液聚合法制备而成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、丙烯腈-乙烯丙烯弹性体-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、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）中的至少一种。所述的相容剂选自玻璃化转变温度为145℃-165℃的苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物（SMA）、ABS接枝马来酸酐相容剂（ABS-g-MAH）中的至少一种。所述的增韧剂选自乙烯丙烯酸甲酯共聚物或以丁二烯橡胶相为核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构的抗冲改性剂中的至少一种。所述的光热稳定剂选自硫代酯类、受阻胺类、受阻酚类、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种。所述的硫代酯类热稳定剂选自硫代二丙酸二（十二醇）酯、硫代二丙酸二（十八醇）酯、硫代二丙酸二（十三醇）酯或硫代二丙酸二（十四醇）酯；所述的受阻胺类热稳定剂选自萘胺、二苯胺或对苯二胺；所述的受阻酚类热稳定剂选自2,6-二叔丁基对甲基苯酚、双（3，5二叔丁基-4-羟基苯基）硫醚或四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯（1076）；所述亚磷酸酯类热稳定剂选自二亚磷酸酯或三亚磷酸酯。所述的润滑剂选自液体石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、N，N-乙撑双硬脂酸酰胺、硅油或季戊四醇硬脂酸脂中的至少一种。本发明的另一个发明目的是提供上述PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚碳酸酯50～90份、ABS树脂10～45份、相容剂1～10份、增韧剂1～10份、光热稳定剂0.1～1份和润滑剂0.1～1份进行混合均匀；（2）将混合物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为220～270℃；螺杆转速在100～500r/min。进一步方案，所述步骤（2）中二区至机头的螺杆温度为240～260℃，螺杆转速为400～500r/min。本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本发明采用双螺杆挤出工艺制备PC/ABS合金材料，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。2、本发明的制备的PC/ABS合金材料的力学性能好，材料具有力学性能高、热学性能高、易加工成型等特点，尤其是合金材料的焊接性能好，可用于需要与其他材料进行焊接的场合。3、本发明的焊接性能良好的PC/ABS合金材料的制备方法，所制备材料的力学性能好、热学性能高、易加工成型、可与其他材料进行焊接，另外材料的外观优良，制件可用于外观件。4、PC/ABS合金材料要达到焊接性能良好，则需要有良好的流动性，而现有技术中PC/ABS合金材料中由于PC含量较小，从而导致合金材料的耐温性相对就比较低；而本发明选用了熔融指数大于19g/10min（300℃，1.2Kg条件下）、分子量为15000-20000的聚碳酸酯（即为中低粘度PC）来做为原料，制备的PC/ABS合金材料能达到良好的焊接效果，同时还选用了玻璃化转变温度为145℃-165℃的苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物（SMA，Tg：145℃-165℃）及ABS-g-MAH做为相容剂，从而也使得PC/ABS合金材料拥有良好的相容性以及流动性，更有益于材料的焊接性能。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。本发明所制备的焊接性能良好的PC/ABS合金材料物理性能测试标准见表1。表1物理性能测试方法熔指ASTMD128拉伸强度ASTMD638弯曲强度ASTMD790弯曲模量ASTMD790Izod缺口冲击强度（悬臂梁冲击试验）ASTMD256Izod无缺口冲击强度（悬臂梁冲击试验）ASTMD256密度ASTMD792维卡软化点ASTMD1525光泽度GB8807聚碳酸酯（PC）选用沙伯基础的PC2200R，其相对密度为1.20g/cm3，熔融指数为22g/10min中粘度聚碳酸酯（分子量约为15000）。ABS树脂为韩国锦湖乳液聚合法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的接枝共聚物（如牌号ABS750）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物（ASA，台湾奇，ASAPW-957）和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS，LG公司，MBSTR-557）。相容剂为SMA26120（市售，Tg：145℃-165℃）、ABS-g-MHA（市售）。增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯共聚物（阿科玛公司，AX8900）或ACR（山东日科化学，HL-401）。光热稳定剂选用受阻酚类：抗氧剂1076即为CIBA的Irganox1076四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和2,6-二叔丁基对甲基苯酚；亚磷酸酯类：抗氧剂168即CIBA的Irganox168（三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯）；硫代酯类：硫代二丙酸二（十二醇）酯（DLTP）。润滑剂为季戊四醇硬脂酸脂（PETS）、液体石蜡、聚乙烯蜡（A-C540A）、硬脂酸酰胺（SR）、硅油或者N，N-乙撑双硬脂酸酰胺（EBS）。实施例1（1）将50份PC2200R树脂，45份ABS750树脂，1份相容剂ABS-g-MHA、4份增韧剂AX8900，0.3份光热稳定剂（抗氧剂1076：抗氧剂168=1：2，质量比）及0.1份润滑剂EBS经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为220～270℃；螺杆转速300r/min。制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。实施例2（1）将60份PC2200R树脂，35份ABS750树脂，3份相容剂ABS-g-MHA、2份增韧剂AX8900，1份光热稳定剂DLTP及0.3份润滑剂液体石蜡经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为240～260℃；螺杆转速为400r/min。制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。实施例3（1）将70份PC2200R树脂，20份ABS750树脂，5份相容剂SMA26120、5份增韧剂HL-401，0.3份光热稳定剂DLTP及0.5份润滑剂硅油经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为220～270℃；螺杆转速为500r/min。制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。实施例4（1）将80份PC2200R树脂，10份ABS750树脂，5份相容剂SMA26120、5份增韧剂HL-401，0.5份光热稳定剂2，6-三丁基-4-甲基苯酚及0.7份润滑剂A-C540A经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为220～270℃；螺杆转速为500r/min。制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。实施例5（1）将90份PC2200R树脂，10份MBSTR-557树脂，1份相容剂SMA26120、1份增韧剂HL-401，0.3份光热稳定剂（抗氧剂1076：抗氧剂168=1：2，质量比）及1份润滑剂PETS经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为240～260℃；螺杆转速为100r/min。制备的复合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，性能测试结果如表2所示。实施例6（1）将65份PC2200R树脂，15份ASAPW-957树脂，10份相容剂SMA26120、10份增韧剂AX8900，0.1份光热稳定剂（抗氧剂1076：抗氧剂168=1：2，质量比）及0.6份润滑剂聚乙烯蜡（A-C540A）和硬脂酸酰胺（SR）（质量比1：1）经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为220～270℃；螺杆转速为500r/min。对比例：将65份PCIR2200树脂（熔指为12g/10min(300℃，1.2Kg条件下)），15份ABS8391树脂（本体法），10份相容剂SMA26120、10份增韧剂AX8900，0.1份光热稳定剂（抗氧剂1076：抗氧剂168=1：2，质量比）及0.6份润滑剂聚乙烯蜡（A-C540A）和硬脂酸酰胺（SR）（质量比1：1）经高速搅拌混合均匀；（2）将上述混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步骤（2）中双螺杆挤出机一区螺杆温度为200～240℃；二区至机头的螺杆温度为220～270℃；螺杆转速为500r/min将上述实施例1-6和对比例制备的PC/ABS合金材料按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，然后按照表1中检测标准分别检测其性能，测试结果如表2所示。表2实施例例1例2例3例4例5例6对比例熔指（260℃，5Kg）28242119151813拉伸强度（Mpa）54606566786258弯曲强度（Mpa）929810210111010596弯曲模量（Mpa）2580265027002520252027502620Izod缺口冲击强度（悬臂梁冲击试验）（J/m）500560620700580540620Izod无缺口冲击强度（悬臂梁冲击试验）(J/m)NBNBNBNBNBNBNB密度(g/cm3)1.111.121.141.151.171.131.13维卡软化点（℃）115120125132135123125光泽度60656568686040外观良好良好良好良好良好良好一般焊接件的拉伸断口焊接区外焊接区外焊接区外焊接区外焊接区外焊接区外焊接区内其中焊接性能以“焊接件的拉伸断口”来表示，其是采用万能材料试验机来拉伸焊接好的样片直至断裂，如果断口发生在焊接区内，则证明材料的焊接性能不佳；如果断口发生在焊接区外，则表明材料的焊接性能良好。由表2中的“焊接件的拉伸断口”可以看出，本发明各实施例制备的合金材料的断口均发生在焊接区外，而对比例材料的断口发生在焊接区内，则表明本发明制备的合金材料的热焊接性能均比对比例优；另一方面，本发明的合金材料的冲击韧性方面保持良好，最主要的是材料的流动加工成型性能优良，光泽度很高，在保持良好性能的同时提高了材料外观性，可在对力学性能、外观以及有焊接性能均有要求的场合使用。本发明制备的PC/ABS合金材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量以及冲击强度等力学性及耐温性能良好（维卡软化点）虽然都与对比例差不多，但本发明制得的合金材料光泽度要比对比例高50%多，同时焊接件的焊接强度（焊接件的拉伸断口）在焊接区外，焊接性能较好。上述的对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3