一种低析出高性能阻燃pc/abs组合物的制作方法
【专利摘要】一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃剂、丙烯腈?丁二烯?苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韧改性剂，先将丙烯腈?丁二烯?苯乙烯接枝共聚物(ABS)与增韧改性剂通过物理挤出的方法制成一步料，再将一步料与剩余物料混合制得。本发明的有益效果是：本发明使用的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物质的同时，又能显著提高材料的机械性能；材料可用于汽车，冰箱，电视机等行业。
【专利说明】
一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物
技术领域
[0001] 本发明属于高分子改性技术领域，尤其涉及一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合 物。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯(PC)是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料，其透明性和阻燃 性优良，具有广阔的应用领域;但由于聚碳酸酯(PC)分子链刚性大，熔体粘度高，易产生应 力开裂，抗溶剂性差，高温下遇水易分解等缺点，在一定程度上限制了其使用范围。一般通 过改性技术，通过丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)的加入改善其加工性和内应力， 添加冲击改善剂来改善聚碳酸酯(PC)组合物的韧性。但由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共 聚物(ABS)和增韧改善剂在合成时，会引入分散剂或其他助剂，制成阻燃PC/ABS组合物后， 由于聚碳酸酯(PC)分子结构的特点，这些小分子物质会引起聚碳酸酯(PC)的降解，同时小 分子物质也易发生析出，从而水花和残留模垢等缺陷，严重影响产品的外观和产品的连续 生产。
【发明内容】
[0003] 本发明目的在于提供一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，该组合物通过一步料 的制备，可显著降低注塑过程产生水花和模垢的机会。
[0004] 本发明在研究中发现，通过一步料的生产，通过其与阻燃剂、聚碳酸酯(PC)适当比 例的搭配，可以有效解决丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗冲击改性剂中小分 子物质引起的水花和膜垢等问题，显著改善产品的外观，同时提高材料性能。其采用的具体 技术方案如下：
[0005] -种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韧改性剂，先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (ABS)与增韧改性剂通过物理挤出的方法制成一步料，再将一步料与剩余物料混合制得。
[0006] 进一步的，所述聚碳酸酯（PC)的数均分子量在20000-40000之间，优选在25000-37000之间。
[0007] 进一步的，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)选用乳液法或本体法制 备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)。
[0008] 进一步的，所述增韧改性剂使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (MBS)，核为有机硅/丙烯酸，壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系抗冲击改性剂。
[0009] 进一步的，所述含磷阻燃剂为双酚A双磷酸二苯酯(BDP)、间苯二酚双二苯基磷酸 酯(RDP)或磷酸三苯酯(TPP)中的一种或几种的混合物。
[0010] 进一步的，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占50-90%、含磷阻燃剂占 5-25%、一步料占 5-35%。
[0011 ]进一步的，所述组合物中按重量百分比计聚碳酸酯(PC)占60-80%、含磷阻燃剂占 9-15%、一步料占 7-25%。
[0012]进一步的，所述一步料中，按重量百分比计丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (ABS)占50 % -80 %、抗冲击改性剂占20 % -50 %。
[0013]进一步的，所述一步料的生产方法为：
[0014] (1)按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韧改性剂投入高 混机里均匀混合l_3min，混合均匀，得到预混料；
[0015] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，所述熔融挤出的条件为:一区温度 180-210°(：，二区温度190-220°(：，三区温度190-230°(：，四区温度190-240°(：，五区温度190-240°C，六区温度190-240°C，七区温度190-240°C，八区温度190-240°C，九区温度190-240 °(：，十区温度190-240°(：，^^一区温度190-240°C，主机转速250-600转/分钟，制得一步料塑 料颗粒，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;
[0016] (3)-步料生产过程中，在螺筒的第三区和第五区分别注入质量分数为5%-30% 液态水，同时在螺筒的第七区和第十区设置双真空设备。
[0017] 本发明通过一步料的挤出生产，由于液态水在高温下挥发，溶解带出丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改性剂中的小分子物质，同时配合双真空的作用，有效 的将挥发物带出螺筒，生产得到一步料，生产完需烘干再使用;此方法能有效的将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改性剂的小分子物质分离，特别是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韧改性剂合成过程中添加的弱碱性分散剂，这样能有效避免 改性过程中聚碳酸酯(PC)的降解，同时能有效避免后续成型过程中的小分子物质析出等问 题；由于一步料在生产过程中的小分子物质的抽离，在一定程度上提高了材料的阻燃性能。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明使用的一步料简单易得，制备工艺简单，成本低，能 有效去除去材料分子中小分子物质的同时，又能显著提高材料的机械性能;材料可用于汽 车，冰箱，电视机等行业。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对 本发明的【具体实施方式】作进一步说明，但不限定本发明的保护范围，需要说明的是，在不冲 突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020] 实施例1:
[0021] 本发明所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料，先将按重 量百分比计的60 %的ABS、40 %的抗冲击改性剂MBS在高混机里均匀混合l-3min，得到预混 料;按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料塑料颗粒。按重量百分比 计所述PC占69.3 %，一步料占18 %，BDP占12 %，其他助剂占0.7 %，所述其他助剂包括抗氧 剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
[0022] 实施例2:
[0023]本发明所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料，先将按重 量百分比计的60 %的ABS、40 %的抗冲击改性剂MBS在高混机里均匀混合l-3min，得到预混 料;按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料塑料颗粒。按重量百分比 计所述PC占79.3 %，一步料占12 %，BDP占8 %，其他助剂占0.7 %，所述其他助剂包括抗氧剂 和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
[0024] 实施例3:
[0025] 本发明所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，首先制备一步料，先将按重 量百分比计的60 %的ABS、40 %的抗冲击改性剂MBS在高混机里均匀混合l-3min，得到预混 料;按照本发明所述方法将预混料投入双螺杆挤出机，制得一步料塑料颗粒。按重量百分比 计所述PC占59.3%，一步料占25%，BDP占15 %，其他助剂占0.7 %，所述其他助剂包括抗氧 剂和抗滴落剂，将上述材料按本发明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS组合物。
[0026] 对比例1:
[0027] 一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占69.3%， ABS占10.8%，MBS占7.2%，BDP占12%，其他助剂占0.7%，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴 落剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
[0028] 对比例2:
[0029] -种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占79.3%， ABS占7 · 2%，MBS占4 · 8%，BDP占8%，其他助剂占0 · 7%，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落 剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
[0030] 对比例3:
[0031] 一种与本发明所述组合物对比用的PC/ABS组合物，按重量百分比计PC占59.3%， ABS占15%，MBS占10%，BDP占15%，其他助剂占0.7%，所述其他助剂包括抗氧剂和抗滴落 剂，将以上物质共混，制得一种PC/ABS组合物。
[0032] 对以上实施例1、实施例2、实施例3、对比例1、对比例2、对比例3，所述的PC/ABS组 合物进行性能测试：
[0033]模垢评价方法:注塑40*60*2mm的方板，连续注塑100模，从固定排气口可刮下来的 模垢重量。
[0034] 拉伸强度:测试标准ASTM D638,在Zwick电子万能试验机上测试；
[0035] 悬臂梁缺口冲击:测试标准ASTM D256,在Zwick电子万能试验机上测试；
[0036] 阻燃等级：测试标准UL94。
[0037] 表1 PC/ABS组合物性能测试结果
[0038] I实施例1 I实施例2 I实施例3 I对比例I I对比例2 I对比例3 抗滴落剂 0.5__0.5 Q.5 0.5 Q.5 0.5 拉伸强度 62 65 58 63 67 60 IZOD缺口冲击 600 450 700 450 400 600 强度（J/m)_____________ 阻燃性能 VO VO VO ￥1 Vl Vl 模垢质量（mg) 0.005 0.QQ4 0.01 2.5 1,8 3.：2
[0039] 从表1结果中可以看出，使用一步料的配方，可以显著降低产生模垢的机会，同时 力学性能和阻燃性能相较而言也更好。其他助剂的加入可以更有效的提高组合物的各项性 能，但不加入其他助剂并不影响本发明所述组合物的技术效果。
[0040]本发明所述的PC/ABS组合物已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员 可以借鉴本发明的内容适当改变组合物成分、配比等环节来实现相应的其它目的，其相关 改变都没有脱离本发明的内容，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，包括聚碳酸酯、含磷阻燃剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、增韧改性剂，其特征在于，先将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物与增 韧改性剂通过物理挤出的方法制成一步料，再将一步料与剩余物料混合制得。2. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述聚碳 酸酯的数均分子量在20000-40000之间，优选在25000-37000之间。3. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物选用乳液法或本体法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共 聚物。4. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述增韧 改性剂使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，核为有机硅/丙烯酸，壳为甲基丙 烯酸甲酯的核壳结构的硅系抗冲击改性剂。5. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述含磷 阻燃剂为双酚A双磷酸二苯酯、间苯二酚双二苯基磷酸酯或磷酸三苯酯中的一种或几种的 混合物。6. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述组合 物中按重量百分比计聚碳酸酯占50-90%、含磷阻燃剂占5-25%、一步料占5-35%。7. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述组合 物中按重量百分比计聚碳酸酯占60-80%、含磷阻燃剂占9-15%、一步料占7-25%。8. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述一步 料中，按重量百分比计丙稀腈-丁二稀 -苯乙稀接枝共聚物占50%-80%、抗冲击改性剂占 20%-50%。9. 根据权利要求1所述的一种低析出高性能阻燃PC/ABS组合物，其特征在于，所述一步 料的生产方法为： (1) 按重量百分比将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、增韧改性剂投入高混机里均 匀混合l-3min，混合均匀，得到预混料； (2) 将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，所述熔融挤出的条件为:一区温度180-210°(：，二区温度190-220°(：，三区温度190-230°(：，四区温度190-240°(：，五区温度190-240 。(：，六区温度190-240°C，七区温度190-240°C，八区温度190-240°C，九区温度190-240°C，十 区温度190-240°C，十一区温度190-240°C，主机转速250-600转/分钟，制得一步料塑料颗 粒，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1; (3) -步料生产过程中，在螺筒的第三区和第五区分别注入质量分数为5%-30%液态 水，同时在螺筒的第七区和第十区设置双真空设备。
【文档编号】C08K5/523GK105860479SQ201610272319
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】陈勇文, 艾军伟, 佟伟, 何继辉, 李明昆, 岑茵, 张现军, 陶四平
【申请人】天津金发新材料有限公司