哑光abs树脂组合物及其制备方法

文档序号:9681359阅读:1065来源:国知局
哑光abs树脂组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料领域,具体涉及一种哑光ABS树脂组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)是一种高光泽度,耐化学腐蚀、高耐热、 易加工、优良尺寸稳定性等综合性能优良的工程塑料,在电子电气、汽车、家用电器、办公等 领域有着广泛的应用。ABS树脂在很多的电子电器及汽车内饰部件上应用时,如电脑外壳、 键盘、鼠标,汽车内饰中的仪表板、遮阳板、导航仪框等,往往需要实现有消光效果的表面。 尤其是在汽车内饰领域,为避免阳光照射反射对驾驶员产生视觉干扰以及减轻驾驶员的视 觉疲劳,从而达到安全舒适的驾驶目的,一般都进行消光或哑光处理,尽可能地降低内饰件 的表面光泽。
[0003] 通常,降低ABS制件表面光泽度的方法主要有以下几种。
[0004] -、模具表面皮纹化处理。即通过模具的表面处理,使注塑制件的表面具有凹凸不 平的纹理结构,从而有效的降低光泽。然而仅仅通过改变内饰表面的纹理结构来达到降,低 光泽度的方法,在有些情况下仍不能很好地满足光泽度的要求,如PC这样本身具有高光泽 特性的树脂及其合金,并且对内饰表面设计自由度也带来了一定的限制。另外,一旦由于树 脂耐刮擦问题带来的内饰件皮纹构造的丢失,就会立即出现光泽度的显著差异,引起视觉 色差,导致失效。所以,热塑性树脂的低光泽化是非常重要的,可以在一定程度上减轻对内 饰件模具表面的依赖,从而拓宽树脂的应用范围,延长其使用寿命。
[0005] 二、提高ABS树脂的橡胶粒径。ABS树脂的光泽度主要是由丁二烯橡胶的粒径所决 定的,橡胶粒径越大,光泽度越低。乳液聚合ABS树脂的橡胶粒径通常在0.5μπι以内,所以其 表面光泽度较高,而本体聚合ABS树脂的橡胶粒径通常大于0.6μπι,所以其表面光泽度较低。 例如美国专利US4677162和US4526926通过使用本体聚合的,含有较大橡胶颗粒的ABS树脂 来达到降低ABS材料光泽的目的。采用这种方法对于光泽的降低效果有限但是橡胶粒径的 大小会影响ABS树脂的力学性能,尤其是对刚性的影响尤为显著。橡胶粒径增大,会大幅度 降低ABS树脂的拉伸强度和拉伸模量。除此之外,橡胶粒径越大,其形变能力也更大,所以在 注塑成型加工和着色时也更容易产生局部发白,流痕,熔接线等缺陷。为了平衡其他性能, 通过增大橡胶粒径来降低ABS的光泽非常有限。
[0006] 三、添加不相容的聚合物或填料。如在ABS体系中添加 SEBS、腈橡胶(CN 1128776Α)、凝胶化的SAN(CN 102108176、US 5580924)、三维网络结构的(甲基)丙烯酸烷基 酯(CN101724129)等不相容的聚合物均会降低ABS的光泽。添加硅酸盐、铝酸盐、二氧化硅等 无机填料也会降低树脂表面光泽。但是添加这些物质不相容物质会导致最终材料的物理机 械性能严重恶化,不能满足力学性能要求高的场合。凝胶化的树脂在作为消光剂使用时,由 于其为部分交联,所以制品表面存在过于粗糙,且光泽度不均匀的问题,尤其是当制品表面 的皮纹结构为细腻设计时,该问题暴露得尤为明显。
[0007] 四、添加反应性树脂。如添加 PS-g-GMA、SAN-g-GMA等具有反应活性的树脂,通过其 中的环氧基团与体系中的羧基、羟基等活性基团发生交联反应从而达到消光的目的。专利 CN 101851430、CN 101787192、US 4902743、US 459685UUS 4742104公开了在PC及其合金 中添加含甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)官能团的树脂能够降低其光泽度。专利US 6395828 公开了一种通过环氧官能团和胺基官能团反应交联而降低ASA树脂光泽度的方法。CN 104403061A公布了一种用过氧化物作为引发剂,在ABS树脂在挤出造粒过程中完成交联剂 和ABS分子链间发生大分子自由基交联反应,实现了一步法直接制备具有哑光效果的ABS树 脂组。采用上述方案,通过实现反应交联以达到哑光的效果。交联反应往往会使挤出机口模 处的熔体条发生明显的熔体胀大现象,进而使后续的切粒以及在树脂中的分散变得困难。 而交联反应的稳定性往往很难控制,极易导致制品表面粗糙程度不均匀以及不同批次间产 品哑光度的波动大。CN 104559033 A公布了一种用含马来酸酐官能团的树脂A、含甲基丙烯 酸缩水甘油酯官能团的树脂B、聚烯烃-烷基丙烯酸烷基酯共聚物C、气相二氧化硅、水合硼 酸锌及加工助剂经双螺杆挤出机挤出制得的哑光母粒来实现ABS树脂的哑光,可以制备材 料表面均匀、哑光感柔和、光泽度低的ABS材料。但该法制备过程需要两步,不利于高效生 产;反应体系复杂,同样会面临交联反应稳定性不够导致批次的哑光度不一致的问题。

【发明内容】

[0008] 针对上述现有技术中的缺陷,本发明提供一种哑光ABS树脂组合物及其制备方法, 以便解决现有技术中制备低光泽ABS树脂时存在的力学性能恶化、光泽度不够低、分布不均 匀、表面粗糙等问题,本发明所述的低光泽耐热ABS树脂组合物是一种表面柔和,光泽度超 低,力学性能优良ABS树脂。
[0009] 为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
[0010]第一方面,本发明涉及一种哑光ABS树脂组合物,所述组合物包括如下重量份数的 各组分:ABS树脂100份,聚合物微粉0.5~10份,相容剂0.5~5份,抗氧剂0.05~1份,润滑剂 0.1~2份;所述聚合物微粉为半结晶性聚酰胺微粉。
[0011]优选的,所述半结晶性聚酰胺微粉分子主链上含有重复酰胺基团-[NH⑶]-,熔点 245~390°C,玻璃化转变温度55~185°C,粒径1~50μπι。更优选粒径为1~40μπι。
[0012] 优选的,所述ABS树脂的重均相对分子质量为80000~200000,橡胶含量为10~ 20wt%,橡胶的数均粒径为0.2~3·0μηι。
[0013]优选的,所述相容剂包含苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、丙烯腈-苯乙烯-马来酸 共聚物(AS-g-MAA)、丙稀腈-苯乙稀-马来酸酐共聚物(AS-g-MAH)、丙稀腈-苯乙稀-甲基丙 烯酸脱水甘油酯共聚物(AS-g-GMA)中的一种或几种。
[0014]优选的,所述抗氧剂选自芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、 硫代酯类抗氧剂、芳族磷酸酯、季戊四醇酯、辅助抗氧剂中的一种或几种。
[0015] 优选的,所述润滑剂选自硅油、白矿油、脂肪酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸镁、石錯、聚 乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚 物、芳族磷酸酯中的一种或几种。
[0016] 第二方面,本发明还涉及一种哑光ABS树脂组合物的制备方法,所述方法包括如下 步骤:
[0017] S1、将所述ABS树脂、聚合物微粉、相容剂、抗氧剂、润滑剂在高速混合机内预混3~ 10分钟;
[0018] S2、预混料经双螺杆挤出机挤出造粒,即得所述哑光ABS树脂组合物。
[0019] 优选的,所述双螺杆挤出机的挤出温度为190~240°C,螺杆长径比为32~45,螺杆 转速为200~600转/分钟。
[0020] 本发明的主要原理在ABS的加工温度区间,高熔点的半结晶性聚酰胺微粉保持原 有的微颗粒状态来实现ABS树脂的哑光。通过控制微粉的添加量和粒径范围可以调节材料 的哑光效果,哑光度均匀细腻,批次稳定性高。高熔点的半结晶性聚酰胺微粉含有大量的非 晶区,在挤出过程中,微粉外周的非晶区聚酰胺分子链熔融解缠与反应性相容剂的活性官 能团反应改善聚酰胺微粉和基体材料的相容性,从而改善材料的力学性能。加工过程中聚 酰胺微粉的晶区熔融温度高于加工温度,仅非晶区软化熔融,微粉仍然保持颗粒形态,且相 容剂添加量有限,微粉不会和相容剂过度反应造成熔体挤出长大、材料物性下降、制件表面 光泽不均。
[0021] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0022] 1.本发明使用高熔点的聚酰胺微粉来实现ABS树脂的哑光度,哑光度均匀细腻。通 过控制微粉的添加量和粒径范围可以调节材料的哑光效果,哑光效果不依赖于复杂的化学 反应,批次稳定性尚。
[0023] 2.本发明使用与ABS树脂相容性极好的反应性相容剂改善聚酰胺微粉和基体材料 的相容性,材料的力学性能比其他方法改善明显。
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