一种耐磨耐刮擦的注塑级pc/abs合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高分子合金材料，更具体的说，涉及一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ ABS合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是一种应用广泛的 综合性能优良的聚合物，具有突出的抗冲击能力，并具有较高的耐热性和耐寒性，是近几年 使用最为频繁的工程塑料之一，在光学、电子电气、汽车、建筑、办公设备、包装、远动器材、 医疗保健等领域有着广泛的用途。ABS塑胶原料树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)是一 种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。
[0003] ABS和PC作为两种性能优异的工程塑料，两者工程塑料混合物PC/ABS合金料是由 聚碳酸酯PC和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物ABS合金而成的热塑性塑胶，结合了两种材料 优异的性能，ABS材料成型性和PC的机械性、冲击性能，可广泛的应用于合金家具家电、户外 产品、通讯器材、电子行业等领域。
[0004] 然后，目前ABS和PC共混料性能往往受限于ABS和PC较差的相容性；同时，PC/ABS合 金耐刮擦性能并不佳。传统的增强PC/ABS合金相容性和耐刮擦性能的方式，是添加大量的 有机填料和无机粒子填料。传统的有机填料往往价格较高，使得合金材料价格高起，限制合 金材料的使用;而加入大量的无机粒子将进一步降低PC和ABS相的相容性，同时进一步降低 PC/ABS的加工性能，限制了PC/ABS的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种耐磨耐刮擦的注塑级 PC/ABS合金材料及其制备方法，通过采用复配型相容剂、复配型增韧剂和润滑剂填充改性 注塑级PC/ABS合金材料，以提高材料的耐磨性、耐刮擦和耐冲击性能。
[0006] 为解决上述问题，本发明采用以下技术方案:一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合 金材料，其特征在于是由以下成分按重量比组成:PC为35-75 %，ABS为15-60 %，复配型相容 剂为2-5%，复配型增韧剂为1-3%，润滑剂为1-3%，抗氧剂为0.5-1 %，抗紫外线剂为0.5-1%;所述的复配相容剂为聚烯烃弹性体Ρ0Ε和改性聚烯烃复配的界面相容剂，复配比例为 1:1-1:3,其中改性聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)，接枝率为3-5% ;复配型增韧 剂为热塑性橡胶、聚烯烃和改性纳米碳酸钙复配而成。
[0007] 本发明的一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合金材料，通过复配型相容剂既聚烯烃 弹性体Ρ0Ε和改性聚烯烃复配使用，极大的提高PC和ABS界面的相容性;采用热塑性橡胶、聚 烯烃和改性纳米碳酸钙复配而成增韧剂，使用少量无机纳米粒子和热塑性橡胶、聚烯烃复 合可以较好的增强增韧PC/ABS合金;复配增韧剂将纳米碳酸钙进行马来酸酐有机化改性， 改性纳米碳酸钙与聚烯烃熔融接枝共混，在纳米碳酸钙表面包覆一层聚烯烃相，使得加入 少量的改性纳米碳酸钙即可大幅度提高合金材料的力学性能和耐磨、耐刮擦性能；同时，本 发明所采用的复配型相容剂、复配型增韧剂、润滑剂填充量较少且成本较低，在其改性作用 下的PC/ABS合金具有良好的加工性能，可满足各式注塑件产品的使用。通过本发明制备的 一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合金材料及其制备方法，原材料成本低、生产成本低、工艺 简单准；同时，合金材料还具有良好抗冲击性、耐刮擦性、耐冲击性能、加工成型性及具有高 光泽等优点，成本低，可广泛的应用于家具家电、通讯器材、电子行业等领域。
[0008] 作为本发明的改进，所述的润滑剂为低聚合的脂肪酸脂TOT，其聚合度为500-800， 粘度为0.7-0.9。
[0009] 本发明还要提供一种复配型增韧剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0010] (1)将纳米碳酸钙与水按照体积比1:3的比例搅拌混合，然后往混合溶液中加入纳 米碳酸钙质量比2%_5%的马来酸酐，搅拌反应l_2h，然后沉淀、过滤、干燥即得改性纳米碳 酸钙；
[0011] (2)将步骤（1)所得的改性纳米碳酸钙和聚烯烃按照质量比1:3-2:3的比例共混， 共混物经单螺杆挤出机熔融共混，制得改性纳米碳酸钙和聚烯烃的混合物；
[0012] (3)将步骤(2)所得混合物与聚双烯烃类橡胶按照质量比1:1-:2:3的比例置于高 速搅拌机中，搅拌2h，即得复配型增韧剂。
[0013] 本发明还要提供一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合金材料的制备方法，包括以下 步骤：
[0014] 1)依次将35-75￥七％?(：、15-6〇￥七％485、2-5￥七％复配型相容剂、1-3￥七％复配型增 韧剂、l_3wt %润滑剂TOT树脂、0.5-lwt %抗氧剂和0.5-lwt %抗紫外线剂放入高速混料机 进行混料处理，混合搅拌3-10分钟；
[0015] 2)然后将混合物放入双螺杆挤出机中，通过挤出机挤出、造粒风干即可得本发明 的耐刮擦注塑级PC/ABS合金材料;双螺杆挤出机的螺杆转速为40-60r/min，进料段、混炼 段、压缩计量段、机头和模头的温度分别为180-195°C、200-230°C、220-240°C、210-225°C和 200-210°C;其中：
[0016] 所述的复配相容剂为聚烯烃弹性体POE和改性聚烯烃复配的界面相容剂，复配比 例为1:1-1:3,其中改性聚烯烃为马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)，接枝率为3-5% ;
[0017] 所述的复配型增韧剂为热塑性橡胶、聚烯烃和改性纳米碳酸钙复配而成，并按以 下步骤制备：
[0018] (1)将纳米碳酸钙与水按照体积比1:3的比例搅拌混合，然后往混合溶液中加入纳 米碳酸钙质量比2%_5%的马来酸酐，搅拌反应l_2h，然后沉淀、过滤、干燥即得改性纳米碳 酸钙；
[0019] ⑵将步骤⑴所得的改性纳米碳酸钙和聚烯烃按照质量比1:3-2:3的比例共混， 共混物经单螺杆挤出机熔融共混，制得改性纳米碳酸钙和聚烯烃的混合物；
[0020] (3)将步骤(2)所得混合物与聚双烯烃类橡胶按照质量比1:1-:2:3的比例置于高 速搅拌机中，搅拌2h，即得复配型增韧剂。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合具体实施例对发明进一步说明，但发明的保护范围不限于此。
[0022] 实施例1、一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合金材料，由以下成分按重量比组成， PC为45%，ABS为42%，复配型相容剂(聚烯烃弹性体POE和改性聚烯烃复配比例为1:1，马来 酸酐接枝接枝率为3%)为5%，复配型增韧剂为3%，润滑剂(PBT，聚合度为600,粘度为0.7) 为3%，抗氧剂为1 %，抗紫外线剂为1 % ;并按以下步骤制备：
[0023] 1)依次按比例将PC、ABS、复配型相容剂、复配型增韧剂、润滑剂PBT树脂、抗氧剂、 抗紫外线剂放入高速混料机进行混料处理，混合搅拌5分钟；
[0024] 2)然后将混合物放入双螺杆挤出机中，通过挤出机挤出、造粒风干即可得耐刮擦 注塑级PC/ABS合金材料;双螺杆挤出机的螺杆转速未50r/min，进料段、混炼段、压缩计量 段、机头、模头的温度分别为180 °C、200 °C、220 °C、210 °C和200 °C ;
[0025] 其中，所述的复配型增韧剂按以下步骤制备：
[0026] 步骤1，将纳米碳酸钙与水按照体积比1:3的比例搅拌混合，然后往混合溶液中加 入纳米碳酸钙质量比2%的马来酸酐，搅拌反应lh，然后沉淀、过滤、干燥即得改性纳米碳酸 钙；
[0027] 步骤2:将步骤1所得的改性纳米碳酸钙和聚烯烃按照质量比1:3的比例共混，共混 物经单螺杆挤出机熔融共混，制得改性纳米碳酸钙和聚烯烃的混合物；
[0028] 步骤3:将步骤2所得混合物与聚双烯烃类橡胶按照质量比1:1的比例置于高速搅 拌机中，搅拌2h，即得复配型增韧剂。
[0029] 实施例2、一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合金材料，由以下成分按重量比组成， PC为75%，ABS为15%，复配型相容剂(聚烯烃弹性体Ρ0Ε和改性聚烯烃复配比例为1:3,马来 酸酐接枝接枝率为5 % )为4 %，复配型增韧剂为2 %，润滑剂(PBT，，聚合度为800，粘度为 0.9)为3%，抗氧剂为0.5%，抗紫外线剂为0.5%，并按以下步骤制备；
[0030] 1)依次按比例将PC、ABS、复配型相容剂、复配型增韧剂、润滑剂PBT树脂、抗氧剂、 抗紫外线剂放入高速混料机进行混料处理，混合搅拌10分钟；
[0031 ] 2)然后将混合物放入双螺杆挤出机中，通过挤出机挤出、造粒风干即可得耐刮擦 注塑级PC/ABS合金材料及其制备方法;双螺杆挤出机的螺杆转速未60r/min，进料段、混炼 段、压缩计量段、机头、模头的温度分别为195°C、230°C、240°C、225°C和210°C ;
[0032] 所述的复配型增韧剂按以下步骤制备：
[0033] 步骤1，将纳米碳酸钙与水按照体积比1:3的比例搅拌混合，然后往混合溶液中加 入纳米碳酸钙质量比5%的马来酸酐，搅拌反应lh，然后沉淀、过滤、干燥即得改性纳米碳酸 钙；
[0034] 步骤2:将步骤1所得的改性纳米碳酸钙和聚烯烃按照质量比2:3的比例共混，共混 物经单螺杆挤出机熔融共混，制得改性纳米碳酸钙和聚烯烃的混合物；
[0035] 步骤3:将步骤2所得混合物与聚双烯烃类橡胶按照质量比2:3的比例置于高速搅 拌机中，搅拌2h，即得复配型增韧剂。
[0036] 实施例3、一种耐磨耐刮擦的注塑级PC/ABS合金材料，由以下成分按重量比组成， PC为35%，ABS为60%，复配型相容剂(聚烯烃弹性体Ρ0Ε和改性聚烯烃复配比例为1:2,马来 酸酐接枝接枝率为4%)为2%，复配型增韧剂为1 %，润滑剂(PBT，，聚合度为500,粘度为 〇. 9)为1 %，抗氧剂为0.5%，抗紫外线剂为0.5%，并按以下步骤制备：
[0037] 1)依次将PC、ABS、复配型相容剂、复配型增韧剂、润滑剂PBT树脂、抗氧剂、抗紫外 线剂放入高速混料机进行混料处理，混合搅拌5分钟；
[0038] 2)然后将混合物放入双螺杆挤出机中，通过挤出机挤出、造粒风干即可得耐刮擦 注塑级PC/ABS合金材料及其制备方法;双螺杆挤出机的螺杆转速未50r/min，进料段、混炼 段、压缩计量段、机头、模头的温度分别为190°C、220°C、230°C、220°C和205°C ;
[0039] 所述的复配型增韧剂按以下步骤制备：
[0040] 步骤1，将纳米碳酸钙与水按照体积比1:3的比例搅拌混合，然后往混合溶液中加 入纳米碳酸钙质量比3%的马来酸酐，搅拌反应lh，然后沉淀