本发明涉及热塑性材料
技术领域：
，特别涉及一种耐磨抗冲击热塑性组合物及其制备方法。
背景技术：
：聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的合金材料由于在物理特性、机械特性、电气特性等方面具有优异表现，其产品被广泛应用于电子电器、办公家电、车辆、日常用品等领域。但是现有的聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的合金材料同时存在着抗磨耗性差、不耐冲击和开裂的不足。为了改善常用工程塑料的整体性能，扩大其应用范围，通过加入添加剂改善上述合金材料的耐磨和抗冲击性能具有重要的意义。技术实现要素：基于
背景技术：
中存在的问题，本发明提出了一种耐磨抗冲击热塑性组合物及其制备方法，其制备得到的热塑性组合物耐磨性和抗冲击性能优异，且具有高效的阻燃效果，无卤，低毒，环保。本发明提出的一种耐磨抗冲击热塑性组合物，其原料按重量份包括：聚碳酸树脂60-80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15-40份、聚苯醚10-20份、环氧官能性单体10-25份、纳米粘土1-15份、炭黑5-15份、氧化铝1-5份、聚四氟乙烯颗粒2-5份、相容剂1-10份、填充油8-15份、抗氧剂0.1-0.5份、防紫外线添加剂0.5-2份；其中，制备环氧官能性单体的方法包括：将甘油进行聚合反应得到聚合甘油后，再加入花生四烯酸进行酯化得到聚合甘油不饱和脂肪酸酯，经双氧水环氧化后，得到所述环氧官能性单体。优选地，所述聚苯醚为聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚，其特性粘数为0.1-0.5dl/g。优选地，制备所述环氧官能性单体的方法包括：按重量份将甘油10份加热至230-270℃，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠作为催化剂进行聚合反应，反应120-160min后冷却至室温，过滤，洗涤得到聚合甘油；向所述聚合甘油中加入花生四烯酸38-45份，升温至210-240℃后，加入钛酸四丁酯作为催化剂进行酯化反应，反应结束后蒸馏，碱洗，干燥，得到聚合甘油不饱和脂肪酸酯；向所述聚合甘油不饱和脂肪酸酯中加入双氧水65-95份，升温至40-50℃后，加入对甲苯磺酸作为催化剂进行环氧化反应，反应结束后分液，洗涤，干燥，得到所述环氧官能性单体。优选地，所述纳米粘土为蒙脱土、囊脱石、膨润土、富铬绿脱石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、硅镁石、蛭石、高岭土、水滑石中的一种或者多种的组合。优选地，所述炭黑是通过在惰性气体保护的条件下升温至230-280℃，并保温煅烧8-16h后得到。优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂、不饱和羧酸与ABS树脂共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或者多种的组合。优选地，所述填充油为环烷油和/或直链烷烃油，优选地，其在40℃下的运动粘度为50-200mm2/s。优选地，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和/或三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。优选地，所述防紫外线添加剂为2-(2′-羟基-3′，5′-双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑和/或2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑。一种耐磨抗冲击热塑性组合物的制备方法，包括：按配方将聚碳酸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚、环氧官能性单体、纳米粘土、炭黑、氧化铝、聚四氟乙烯颗粒、相容剂、填充油、抗氧剂、防紫外线添加剂加入捏合机中进行捏合，得到预混料；将所述预混料送入双螺杆挤出机中进行塑炼，切粒，得到所述耐磨抗冲击热塑性组合物。本发明中，在聚碳酸树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的合金材料的基础上加入聚苯醚，聚苯醚作为碳脱水剂，可迅速在材料表面形成碳层，具有优良的自熄功能；此后为了改善合金材料的耐磨和抗冲击性能，通过加入由甘油、花生四烯酸合成的聚合甘油不饱和脂肪酸酯，再经过双氧水环氧化后得到的环氧官能性单体，可以对引入的纳米粘土和炭黑以及氧化铝等进行良好分散，利用加热或光照固化后不仅可以对聚合物基体进行良好相容，而且当组合物暴露于很高温度环境时，在原位形成玻璃样的保护性层状结构，有效改善了合金材料的耐磨和抗冲击性能，甚至是阻燃性能；而且本发明中加入的纳米粘土具有的层状结构更有利于玻璃样的保护性层状结构的形成，炭黑通过高温煅烧形成石墨化的炭黑，钝化了石墨表层的极性表面基团的作用，从而降低了炭黑与纳米粘土相互作用，有利于纳米粘土和炭黑在聚合物基体中的高取向度，增强了保护层状结构的改性作用；此后本发明中还加入了特定配比的聚四氟乙烯颗粒，提升了热塑性弹材料的韧性的同时，加入的一定含量的相容剂、抗氧剂以及防紫外线添加剂等，还使得热塑性组合物材料具有良好的加工性能和抗老化性能。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1一种耐磨抗冲击热塑性组合物，其原料按重量份包括：聚碳酸树脂60份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物40份、聚苯醚10份、环氧官能性单体25份、纳米粘土1份、炭黑15份、氧化铝1份、聚四氟乙烯颗粒5份、相容剂1份、填充油15份、抗氧剂0.1份、防紫外线添加剂2份；其中，制备所述环氧官能性单体的方法包括：按重量份将甘油10份加热至230℃，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠作为催化剂进行聚合反应，反应160min后冷却至室温，过滤，洗涤得到聚合甘油；向所述聚合甘油中加入花生四烯酸38份，升温至240℃后，加入钛酸四丁酯作为催化剂进行酯化反应，反应结束后蒸馏，碱洗，干燥，得到聚合甘油不饱和脂肪酸酯；向所述聚合甘油不饱和脂肪酸酯中加入双氧水65份，升温至50℃后，加入对甲苯磺酸作为催化剂进行环氧化反应，反应结束后分液，洗涤，干燥，得到所述环氧官能性单体；所述纳米粘土为蒙脱土；所述炭黑是通过在惰性气体保护的条件下升温至230℃，并保温煅烧16h后得到；所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂；所述填充油为环烷油，其在40℃下的运动粘度为50mm2/s；所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述防紫外线添加剂为2-(2′-羟基-3′，5′-双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑。实施例2一种耐磨抗冲击热塑性组合物，其原料按重量份包括：聚碳酸树脂80份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份、聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚20份、环氧官能性单体10份、纳米粘土15份、炭黑5份、氧化铝5份、聚四氟乙烯颗粒2份、相容剂10份、填充油8份、抗氧剂0.5份、防紫外线添加剂0.5份；其中，制备所述环氧官能性单体的方法包括：按重量份将甘油10份加热至270℃，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠作为催化剂进行聚合反应，反应120min后冷却至室温，过滤，洗涤得到聚合甘油；向所述聚合甘油中加入花生四烯酸45份，升温至210℃后，加入钛酸四丁酯作为催化剂进行酯化反应，反应结束后蒸馏，碱洗，干燥，得到聚合甘油不饱和脂肪酸酯；向所述聚合甘油不饱和脂肪酸酯中加入双氧水95份，升温至40℃后，加入对甲苯磺酸作为催化剂进行环氧化反应，反应结束后分液，洗涤，干燥，得到所述环氧官能性单体；聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚的特性粘数为0.1dl/g；所述纳米粘土为囊脱石和膨润土；所述炭黑是通过在惰性气体保护的条件下升温至280℃，并保温煅烧8h后得到；所述相容剂为不饱和羧酸与ABS树脂共聚物；所述填充油为直链烷烃油，其在40℃下的运动粘度为200mm2/s；所述抗氧剂为三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述防紫外线添加剂为2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑。实施例3一种耐磨抗冲击热塑性组合物，其原料按重量份包括：聚碳酸树脂70份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25份、聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚15份、环氧官能性单体17份、纳米粘土8份、炭黑10份、氧化铝3份、聚四氟乙烯颗粒3份、相容剂5份、填充油11份、抗氧剂0.3份、防紫外线添加剂1.2份；其中，制备所述环氧官能性单体的方法包括：按重量份将甘油10份加热至240℃，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠作为催化剂进行聚合反应，反应140min后冷却至室温，过滤，洗涤得到聚合甘油；向所述聚合甘油中加入花生四烯酸41份，升温至220℃后，加入钛酸四丁酯作为催化剂进行酯化反应，反应结束后蒸馏，碱洗，干燥，得到聚合甘油不饱和脂肪酸酯；向所述聚合甘油不饱和脂肪酸酯中加入双氧水80份，升温至45℃后，加入对甲苯磺酸作为催化剂进行环氧化反应，反应结束后分液，洗涤，干燥，得到所述环氧官能性单体；聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚的特性粘数为0.5dl/g；所述纳米粘土为富铬绿脱石、锂蒙脱石、皂石和锌蒙脱石；所述炭黑是通过在惰性气体保护的条件下升温至250℃，并保温煅烧12h后得到；所述相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯；所述填充油为环烷油，其在40℃下的运动粘度为150mm2/s；所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；所述防紫外线添加剂为2-(2′-羟基-3′，5′-双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑和2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑。实施例4一种耐磨抗冲击热塑性组合物，其原料按重量份包括：聚碳酸树脂65份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25份、聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚18份、环氧官能性单体18份、纳米粘土10份、炭黑8份、氧化铝2份、聚四氟乙烯颗粒4份、相容剂6份、填充油12份、抗氧剂0.2份、防紫外线添加剂1.5份；其中，制备所述环氧官能性单体的方法包括：按重量份将甘油10份加热至250℃，在氮气保护的条件下，加入氢氧化钠作为催化剂进行聚合反应，反应150min后冷却至室温，过滤，洗涤得到聚合甘油；向所述聚合甘油中加入花生四烯酸42份，升温至230℃后，加入钛酸四丁酯作为催化剂进行酯化反应，反应结束后蒸馏，碱洗，干燥，得到聚合甘油不饱和脂肪酸酯；向所述聚合甘油不饱和脂肪酸酯中加入双氧水85份，升温至45℃后，加入对甲苯磺酸作为催化剂进行环氧化反应，反应结束后分液，洗涤，干燥，得到所述环氧官能性单体；聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基)醚的特性粘数为0.3dl/g；所述纳米粘土为皂石、锌蒙脱石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石和硅镁石；所述炭黑是通过在惰性气体保护的条件下升温至260℃，并保温煅烧10h后得到；所述相容剂为马来酸酐接枝ABS树脂和不饱和羧酸与ABS树脂共聚物；所述填充油为直链烷烃油，其在40℃下的运动粘度为100mm2/s；所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述防紫外线添加剂为2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯化苯并三唑。上述实施例1-4所述耐磨抗冲击热塑性组合物的制备方法包括：按配方将聚碳酸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯醚、环氧官能性单体、纳米粘土、炭黑、氧化铝、聚四氟乙烯颗粒、相容剂、填充油、抗氧剂、防紫外线添加剂加入捏合机中进行捏合，得到预混料；将所述预混料送入双螺杆挤出机中进行塑炼，切粒，得到所述耐磨抗冲击热塑性组合物。将上述实施例1-4中所述耐磨抗冲击热塑性组合物进行性能测试，结果如下表所示：性能实施例1实施例2实施例3实施例4邵氏硬度(A)89928581拉伸强度(MPa)24231819耐冲击性能(KJ/m2)716568731.6mm厚度燃烧阻燃V0V0V0V0(1)耐冲击性依据ISO179试验标准，测定了材料的带缺口简支梁冲击强度。(2)阻燃性依据UL-94V试验标准，样条厚度为1.6mm。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3