本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是一种耐候和机械性能优异PC/ABS/LDPE合金及其制备方法。
背景技术：
：聚碳酸酯/苯乙烯-丁二烯-丙烯腈具有优异的力学性能、耐热性能等，是应用广泛的工程塑料。但是在汽车外饰件应用中，ABS中的丁二烯具有的不饱和双键容易受到紫外线的照射而导致断裂，从而导致材料发黄和力学性能的下降。中国专利文献CN102719077A公开了一种高耐候的PC/ABS合金组合物及其制备方法，所述合金组合物包括如下重量份数的各组分：PC：40～80，ABS：10～50，相容剂：0.5～5，增韧剂：2～10，抗氧剂：0.1～1，润滑剂：0.1～1，耐候剂：0.1～3，耐候母粒：0.5～5。该专利文献公开了在PC/ABS合金中添加EMA-g-GMA和受阻胺的耐候母粒，来改善PC/ABS的耐候性能。但是，EMA-g-GMA中含有的GMA会降低PC/ABS的流动性，所以添加量不会超过5％。对提高PC/ABS的耐候性能很有限，所以满足不了作为外饰部件的性能要求。另外，受阻胺是碱性物质，会促使PC的降解，所以受阻胺不适合PC/ABS合金体系。技术实现要素：本发明的目的在于克服传统单一利用耐候改性助剂技术达不到外饰材料应用要求的缺陷，解决了PE的添加量超过10％也不会产生材料分层的现象，从而达到良好耐候效果。通常情况下，由于PE与PC/ABS有很差的相容性，会导致分层现象，所以PE在PC/ABS的体系中添加不能超过3％。此外，由于PE的添加量太少，对耐候性的提升有很大的局限性。本发明通过添加EMA/相容剂在PC/ABS/PE合金中(乙烯-丙烯酸酯共聚物24MA009)，使得体系中PE添加量可以达到20％以上，而且不会有分层和冲击降低的情况。本发明的第一方面，提供一种耐候和机械性能优异PC/ABS/LDPE合金，由以下成分按如下重量份组成：其中，所述的PC为重均分子量为17,000～30,000g/mol的双酚A型聚碳酸酯，其玻璃化温度为145～150℃。优选PC分子量为23,000g/mol。具体可选帝人化成产L-1225Y、陶氏PC-201-10，湖南石化PC-1100、PC-1220，科思创PC2600、PC2400，优选科思创的PC-2600。所述的ABS的重均分子量为80,000～150,000g/mol。优选分子量为120,000g/mol的ABS材料。所述的ABS中，橡胶的重量百分比含量为5～30％，丙烯腈的重量百分比含量为10～30％，苯乙烯的重量百分比含量为40～70％。具体可选韩国锦湖石油化学株式会社的ABSP/D150、ABSP/D190，高桥石化的ABS8391、ABS8434和苯领的GP-22；优选苯领的GP-22。所述的LDPE的重均分子量为80,000～1,000,000g/mol的低密度聚乙烯。优选分子量为100,000的低密度聚乙烯。具体可选用扬子石化1801或7042，大庆石化7144，日本宇部J5019。优选日本宇部的J5019。所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物(ACR)、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐。优选MBS。所述的增韧剂的粒径为50～700nm，所述增韧剂的胶含量为40wt％～90wt％。具体可选用产于LG的EM500、钟渊的M521、罗门哈斯的EXL-2620、EXL-2330；其中EM500、M521、EXL-2620均为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，EXL-2330属于甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物(ACR)；优选罗门哈斯的EXL-2620。所述的相容剂为EMA。EMA是乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。可选用的相容剂为阿克玛的29MA003和24MA009，优选阿克玛的24MA009。所述的抗氧剂为市售抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。优选1076和168进行复配使用。所述的润滑剂为硅酮粉、季戊四醇酯(PETS)、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。优选季戊四醇酯。所述的耐候剂为苯并三唑、紫外线吸收剂(UVP)或受阻胺类光稳定剂(HALS)。优选苯并三唑类耐候剂。具体可选用BasfTinuvin327、Tinuvin328、Tinuvin324、Tinuvin234和Tinuvin770；优选Basf的234。本发明的第二方面，提供上述耐候和机械性能优异PC/ABS/LDPE合金的制备方法，包括以下步骤：称取物料置于混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆转速为180～600rpm/min，温度为180～260℃，即得到产品。优选的，所述的双螺杆挤出机包括10个温控区，温控1～2区的温度为180～260℃，温控3～4区的温度为180～260℃，温控5～6区的温度为180～260℃，温控7～8区的温度为180～260℃，温控9～10的温度为180～260℃。优选的，所述的双螺杆挤出机设有两个抽真空处，一处位于输送料段的末端，熔融段的开始，另一处抽真空设备位于计量段。本发明通过添加聚乙烯(PE)对PC/ABS的耐候性方面进行提升，并且通过EMA相容剂的使用，使得PE添加量即使超过10％，也不会导致该合金材料的分层和冲击性能的急剧降低。最终制备的PC/ABS/LDPE材料能够作为外饰格栅材料而使用而且不需要喷涂。常规黑色的PC/ABS在SAEJ2527600kj/m2的耐候实验中，DeltE已经达到4.0。本发明的原理在于：选用超高流动的LDPE，由于LDPE本身具有稳定的结构，具有很好的抗紫外的作用；另外，由于超高流动的LDPE会聚集在部件表面，而且会形成层状结构，所以添加量在达到5％时。就会能起到明显抗紫外的作用；另外，通过EMA相容剂的使用，进一步提高了耐候性能而且能有效防止高含量LDPE添加情况下的分层现象，保证了材料的冲击性能。本发明这种经过特别改性的PC/ABS/LDPE材料，经过2500kj/m2的耐候实验DeltE仍然只有2.2，而且冲击强度可以达到48kj/m2，可以满足大众的要求，使得这种材料能够作为外饰材料。具体实施方式下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。在以下各个实施例中，各原料采用下述成分：选用的PC为科思创的PC-2600；选用的ABS为苯领的GP-22；选用的低密度聚乙烯为日本宇部的J5019；选用的增韧剂为罗门哈斯的EXL-2620；选用的相容剂为阿克玛的29MA003和24MA009；选用的抗氧剂为CIBA公司生产的抗氧剂1076和168复配使用；选用的耐候剂为BasfTinuvin234；选用的润滑剂为季戊四醇酯(PETS)。实施例1按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为200rpm，温度为225℃，即得到产品。实施例2按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为500rpm，温度为255℃，即得到产品。实施例3按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为400rpm，温度为260℃，即得到产品。实施例4按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为600rpm，温度为200℃，即得到产品。实施例5按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为300rpm，温度为225℃，即得到产品。实施例6按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为180rpm，温度为190℃，即得到产品。实施例7按表1中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为300rpm，温度为180℃，即得到产品。表1实施例1-7的组分和配比表2对比例1-4的组分和配比对比例1按表2中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为300rpm，温度为225℃，即得。对比例2按表2中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为300rpm，温度为225℃，即得。对比例3按表2中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为300rpm，温度为225℃，即得。对比例4按表2中组分比例称取原料，在混合机中充分混合后，导出，然后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，控制螺杆机的转速为300rpm，温度为225℃，即得。实施效果的评价将上述对比例1～4及实施例1～7制得的PC/ABS进行相关测试：熔融按照ISO1133进行测试；密度按照ISO1183；弯曲强度按照ISO178；简支梁缺口冲击强度按照ISO179；耐候性能按照SAEJ2527进行测试，△E为经过2500kj/m2照射后的色差数据。测试结果如下表3和表4所示：表3对比例1～4的测试结果性能参数对比例1对比例2对比例3对比例4密度(g/cm3)1.141.141.141.14熔体流动速率(g/10min)18141412弯曲强度(MPa)80757570简支梁缺口冲击强度(J/m)23℃55503025△E10.59.28.88.0表4实施例1～7的测试结果对比例3中的AX-8900和770D预先做成母粒后，再添加在其他基料中进行挤出。从对比例1-4来看，加入EMA-g-GMA和770虽然可以提高耐候性能，但是由于含有GMA官能团会极大地降低PC/ABS的流动性，所以添加量不能超过5％，否者这种材料不具备成型加工性。所以，对耐候性的提升有一定的局限性，满足不了外饰材料的耐候性能要求。对比对比例4与实施例1来看，添加LDPE比EMA-g-GMA(AX-8900)的耐候性能更加优异，这是因为LDPE具有良好的流动性，更容易形成于材料表面，并在注塑成型后形成片层状分布的形态，可以起到阻隔紫外线线的左右，避免紫外线对ABS中丁二烯的破坏，导致材料的变色及物性的降低。从实施例1和2来看，选用高流动LDPE(J5019)，对耐候性能的贡献更大，这是因为低分子的材料更容易迁移到材料表面。从实施例2～6来看，提高J5019的添加量，能改善耐候性能；但是添加量超过10％后，由于LDPE与PC/ABS不相容，所以出现冲击降低的问题。但是在实施例4～6中，加入EMA(24MA009)不但能改善LDPE与PC/ABS的相容性(进而提高冲击性能)，而且能辅助提高耐候性能。所以，从综合性能来看，实施例5是最佳体系，而且能满足大众的外饰材料要求。以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。当前第1页1 2 3