一种高耐湿热pc/abs组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下重量份数的原料制成：聚碳酸酯30?85份，ABS?增韧剂一步料15?70份，耐湿热剂0.1?3份。其中，所述的ABS?增韧剂一步料由包括如下重量份数的原料制成：ABS50?80份，增韧剂20?50份。本发明所述的高耐湿热PC/ABS组合物通过ABS材料的选择，结合ABS?增韧剂一步料的生产，然后其与PC按适当比例的在挤出机中进行改性，可以能显著改善PC/ABS耐湿热老化性能。
【专利说明】
一种高耐湿热PC/ABS组合物
技术领域
[0001] 本发明属于高分子改性技术领域，尤其是涉及一种高耐湿热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;但由于聚碳酸酯分子链刚性大，熔体粘度高，易产生应力开 裂，抗溶剂性差；由于分子链中酯基的存在，使材料在高温下遇水易分解，材料发生脆化等 缺陷，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，选择合适的ABS种类能降低由于ABS的加入， 对材料光泽度的影响；添加增韧剂来改善聚碳酸酯组合物的韧性，硅系增韧改性剂表现尤 为明显。但由于ABS和增韧剂在合成时，会引入分散剂或其他助剂，制成阻燃PC/ABS组合物 后，由于PC分子结构的特点，这些小分子对材料性能是不利的，如注塑过程产生料花、模垢 等;同时含有小分子成分的存在，会加快湿热环境下PC材料的降解。
[0003] 本发明在研究中发现，通过ABS材料的选择，结合ABS-增韧剂一步料的生产，然后 其与PC按适当比例的在挤出机中进行改性，可以能显著改善PC/ABS耐湿热老化性能。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种高耐湿热PC/ABS组合物，能显著改善PC/ABS耐湿 热老化性能差等技术问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] -种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下重量份数的原料制成：
[0007] 聚碳酸酯 30-85份，
[0008] ABS-增韧剂一步料 15-70份，
[0009] 耐湿热剂 0.1-3份。
[0010] 其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份数的原料制成：
[0011] ABS 50-80份，
[0012] 增韧剂 20-50份。
[0013] 优选地，所述高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下重量份数的原料制成：
[0014] 聚碳酸酯 40-80份，
[0015] ABS-增韧剂一步料 20-70份
[0016] 耐湿热剂 0.3-2份；
[0017]其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份数的原料制成：
[0018] ABS 50-80份，
[0019] 增韧剂 20-50份。。
[0020]进一步的，所述耐湿热剂为双（2,6_二叔丁基-4-甲基苯基）季戊四醇二磷酸酯 (PEP-36)。
[0021]进一步的，所述的聚碳酸酯的数均分子量为20000-40000;优选地，所述的聚碳酸 酯的数均分子量为25000-37000。
[0022]进一步的，所述ABS为本体法或乳液法制得的ABS。
[0023]进一步的，所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)或 硅系增韧剂；
[0024] 优选地，所述的增韧剂选择壳为甲基丙烯酸甲酯、核为有机硅或丙烯酸的核壳结 构的硅系增韧剂。
[0025] 进一步的，所述ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制备得到：
[0026] (1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
[0027] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，在双螺杆挤出机的螺筒 的第三段和第五段均注入液态水，在螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得 到ABS-增韧剂一步料。
[0028]进一步的，所述ABS与增韧剂投入高混机中进行混合的时间为l-3min;
[0029] 所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;
[0030]所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5份-30份；
[0031]所述的双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度180-210°C，二区温度190-220°C，三区温度190-230°C，四区温度190-240°C，五区温度190-240°C，六区温度190-240 。(：，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。
[0032]所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS-增韧 剂一步料和耐湿热剂均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。 [0033] 一种ABS-增韧剂一步料，由包括如下重量份数的原料制成：
[0034] ABS 50-80份，
[0035] 增韧剂 20-50份；
[0036]所述的ABS-增韧剂一步料的制备方法，包括如下步骤：
[0037] (1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合l-3min，得到预混料；
[0038] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，在双螺杆挤出机的螺筒 的第三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤 出后得到ABS-增韧剂一步料。
[0039]所述的步骤(1)中ABS与增韧剂投入高混机中进行混合的时间为1 -3min;
[0040] 所述的步骤(2)中双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1;
[0041] 所述的步骤(2)中液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5%_30% ;
[0042] 所述的步骤(2)中双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为:一区温度180-2HTC，二区 温度190-220°C，三区温度190-230°C，四区温度190-240°C，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°C，十区温度190-240°C^一区温度190-240°C ;主机转速250-600转/分钟。
[0043] 相对于现有技术，本发明所述的高耐湿热PC/ABS组合物具有以下优势：
[0044] (1)本发明通过ABS-增韧剂一步料的挤出生产，由于液态水在高温下挥发，能溶解 高分子组分中的小分子组分，同时配合双真空的作用，能将挥发物高效的带出螺筒，生产得 到ABS-增韧剂一步料，需在80°C烘干4小时以上后再使用，这将进一步降低组分中的小分子 物质的含量；
[0045] (2)本发明所述的ABS-增韧剂一步料的制备方法能有效的将ABS和增韧剂的小分 子物质分离，特别是ABS和增韧剂合成过程中难以避免的会添加小分子助剂(包含一些弱碱 性小分子物质），这样能明显改善PC分子链高温高湿条件下的稳定性，并提高材料性能的稳 定性；
[0046] (3)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ABS及增 韧剂组成中的小分子物质，提高材料的使用稳定性，特别是在高温高湿条件下材料使用的 稳定性。
【具体实施方式】
[0047] 除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了 便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
[0048]所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然 不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语"约"。同时也要了解，虽然不总是明确 的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
[0049] 下面结合实施例来详细说明本发明。
[0050] 实施例和对比例中选用的ABS均为乳液法制得的ABS。
[0051 ] 实施例1
[0052] 一种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯49.8 份，ABS-增韧剂一步料50份，PTE-36 0.5份;其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下质 量百分比的原料制成:ABS 80份，MBS型增韧剂20份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。
[0053]该ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制备得到：
[0054] (1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min，得到预混料；
[0055] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，所述的双螺杆挤出机的 螺杆长径比为48:1，所述的双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度240°C，二区温度 245°C，三区温度255°C，四区温度255°C，五区温度260°C，六区温度240°C，七区温度240°C， 八区温度245°C，九区温度245°C，十区温度260°C^一区温度240°C ;主机转速300转/分钟， 在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，第三段液态水的注入量为ABS-增 韧剂一步料的质量的10%，第五段液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的15%，在 所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-增韧剂一步料。
[0056]所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS-增韧 剂一步料和PTE-36均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0057] 实施例2
[0058] 一种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯69.8 份，ABS-增韧剂一步料30份，PTE-36 0.5份;其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下质 量百分比的原料制成:ABS 80份，MBS型增韧剂20份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。
[0059]该ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制备得到：
[0060] (1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min，得到预混料；
[0061] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，所述的双螺杆挤出机的 螺杆长径比为48:1，所述的双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度240°C，二区温度 245°C，三区温度255°C，四区温度255°C，五区温度260°C，六区温度240°C，七区温度240°C， 八区温度245°C，九区温度245°C，十区温度260°C^一区温度240°C ;主机转速300转/分钟， 在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，第三段液态水的注入量为ABS-增 韧剂一步料的质量的10%，第五段液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的15%，在 所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-增韧剂一步料。
[0062]所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS-增韧 剂一步料和PTE-36均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0063] 实施例3
[0064] -种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯79.8 份，ABS-增韧剂一步料20份，PTE-36 0.5份;其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下质 量百分比的原料制成:ABS 80份，MBS型增韧剂20份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。
[0065]该ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制备得到：
[0066] (1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min，得到预混料；
[0067] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，所述的双螺杆挤出机的 螺杆长径比为48:1，所述的双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度240°C，二区温度 245°C，三区温度255°C，四区温度255°C，五区温度260°C，六区温度240°C，七区温度240°C， 八区温度245°C，九区温度245°C，十区温度260°C^一区温度240°C ;主机转速300转/分钟， 在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，第三段液态水的注入量为ABS-增 韧剂一步料的质量的10%，第五段液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的15%，在 所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-增韧剂一步料。
[0068]所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS-增韧 剂一步料和PTE-36均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0069] 对比例1
[0070] 一种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯49.8 份，ABS 40份，MBS型增韧剂10份，PTE-36 0.5份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。 [0071 ] 所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS、MBS 均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0072] 对比例2
[0073] 一种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯69.8 份，ABS 24份，MBS型增韧剂6份，PTE-36 0.5份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。 [0074] 所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS、MBS 均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0075] 对比例3
[0076] -种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯79.8 份，ABS 16份，MBS型增韧剂4份，PTE-36 0.5份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。 [0077]所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS、MBS 均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0078] 对比例4
[0079] -种高耐湿热PC/ABS组合物，由包括如下质量百分比的原料制成：聚碳酸酯79.8 份，ABS-增韧剂一步料20份;其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下质量百分比的原料 制成:ABS 80份，MBS型增韧剂20份;所述的聚碳酸酯的分子量为25000-37000。
[0080] 该ABS-增韧剂一步料由包括如下步骤的方法制备得到：
[0081] (1)将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合3min，得到预混料；
[0082] (2)将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，所述的双螺杆挤出机的 螺杆长径比为48:1，所述的双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为：一区温度240°C，二区温度 245°C，三区温度255°C，四区温度255°C，五区温度260°C，六区温度240°C，七区温度240°C， 八区温度245°C，九区温度245°C，十区温度260°C^一区温度240°C ;主机转速300转/分钟， 在双螺杆挤出机的螺筒的第三段和第五段均注入液态水，第三段液态水的注入量为ABS-增 韧剂一步料的质量的10%，第五段液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的15%，在 所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到ABS-增韧剂一步料。
[0083]所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS-增韧 剂一步料均匀混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。
[0084]将所述的实施例1-3与对比例1-4制备得到高耐湿热PC/ABS组合物进行性能测试， 性能测试方法如下：
[0085] 湿热老化条件:温度:85°C，湿度:85%湿度，时间：1000小时；
[0086] 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；
[0087] 熔体流动速率测试条件:温度:260°C，砝码重量:5KG。
[0088]所述的实施例1-3与对比例1-4的测试结果如表1所示：
[0089]表1性能测试结果(表中组分含量为重量份数）
[0090] 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1对比例2.对比例3:对比树4 PC 49.8 69.? 79.8 49.8 69.8 79.8 79.8 ABS-增韧剂一步料 50 30 20 2〇 ABS 40 24 ^6 MBS型增?刃剂 10 6 4 PTE-36 0.5 0,5 0,5 0.5 0,5 0,5 "生能结来 冲市强度保|?本，％ 95 93 90 75 78 65 84 熔体流动速率增加率.％ 一 g 丨 5 | 4 丨 _50:_ 48 42 24~
[0091 ]从表1结果中可以看出，使用一步料制得的材料，相比传统改性方法，高温高湿条 件下稳定性高，耐湿热老化性能好。
[0092]所述的ABS-增韧剂一步料的挤出生产中，由于液态水在高温下挥发，能有效带出 ABS和增韧剂在合成和加工过程中添加的小分子物质，而这些小分子物质对PC后续加工是 极为不利的，会在外观或性能上产生一些缺陷，特别在高温高湿条件下会极易引起PC的降 解，导致冲击强度下降，恪指上升。PEP-36的加入能很快的将断裂的PC分子链封端，避免PC 的分子链的大比例的断裂，从而达到稳定材料性能的效果。
[0093]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述组合物由包括如下重量份数的原料 制成： 聚碳酸酯 30-85份， ABS-增韧剂一步料 15-70份， 耐湿热剂 0.1-3份； 其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份数的原料制成： ABS 50-80份， 增韧剂 20-50份。2. 根据权利要求1所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述组合物由包括如下 重量份数的原料制成： 聚碳酸酯 40-80份， ABS-增韧剂一步料 20-70份， 耐湿热剂 0.3-2份； 其中，所述的ABS-增韧剂一步料由包括如下重量份数的原料制成： ABS 50-80份， 增韧剂 20-50份。3. 根据权利要求1或2所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述耐湿热剂为双 (2,6_二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。4. 根据权利要求1或2所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述的聚碳酸酯的 数均分子量为20000-40000;优选地，所述的聚碳酸酯的数均分子量为25000-37000。5. 权利要求1或2所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述ABS为本体法或乳液 法制得的ABS。6. 根据权利要求1或2所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述的增韧剂为甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物或硅系增韧剂;优选地，所述的增韧剂选择壳为 甲基丙烯酸甲酯、核为有机硅或丙烯酸的核壳结构的硅系增韧剂。7. -种权利要求1-6中任一所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于:所述ABS-增韧 剂一步料由包括如下步骤的方法制备得到： (1) 将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合，得到预混料； (2) 将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，在双螺杆挤出机的螺筒的第 三段和第五段均注入液态水，在螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后得到 ABS-增韧剂一步料。8. 根据权利要求7所述的高耐湿热PC/ABS组合物，其特征在于： 所述ABS与增韧剂投入高混机中进行混合的时间为l-3min; 所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1; 所述的液态水的注入量为ABS-增韧剂一步料的质量的5份-30份； 所述的双螺杆挤出机的熔融挤出的条件为:一区温度180-2HTC，二区温度190-220°C， 三区温度190-230°C，四区温度190-240°C，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°C，十区温度190-240°C^一区温 度190-240 °C ;主机转速250-600转/分钟。9. 根据权利要求1-8所述的高耐湿热PC/ABS组合物的制备方法，其特征在于:所述制备 方法包括如下步骤:将聚碳酸酯、ABS-增韧剂一步料和耐湿热剂均匀混合，经过双螺杆挤出 机挤出，得到高耐湿热PC/ABS组合物。10. -种ABS-增韧改性剂一步料，其特征在于:所述一步料由包括如下重量份数的原料 制成： ABS 50-80份， 增韧剂 20-50份； 所述的ABS-增韧剂一步料的制备方法，包括如下步骤： (1) 将ABS与增韧剂投入高混机中进行混合l-3min，得到预混料； (2) 将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，进行挤出，在双螺杆挤出机的螺筒的第 三段和第五段均注入液态水，在所述的螺筒的第七段和第十段均设置有真空设备，挤出后 得到ABS-增韧剂一步料。
【文档编号】C08K5/523GK106046741SQ201610507518
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】陈勇文, 艾军伟, 佟伟, 李明昆, 何继辉, 岑茵, 张现军, 陶四平
【申请人】天津金发新材料有限公司