专利名称：一种高耐磨离子注入表面改性的abs/pc合金及其制备和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种ABS/PC合金及其制备和应用，具体地讲，本发明所述的是一种采用金属离子注入对表面进行改性的，具有高耐磨性能的ABS/PC合金。
背景技术：
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成，其中的每种单体都具有不同特性，例如，丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度，ABS的形态是非结晶性材料，所述的三种单体在聚合过程中产生了具有两相的三元共聚物，即，苯乙烯-丙烯腈的连续相和聚丁二烯橡胶的分散相。
PC(聚碳酸酯Polycarbonate)是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性，但流动特性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。
鉴于现实的需求中需要利用上述材料各自的优点，现有技术将PC和ABS树脂共混以形成一种新的工程塑料(PC/ABS合金，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合物)，即，ABS/PC合金，这种合金具有良好的成型流动性能，可用于成型大面积及复杂的制品，具有良好的耐低温冲击性能，较高的热变形温度及良好的光稳定性。
很多文献公开了含有聚碳酸酯和ABS聚合物的热塑性模塑组合物，其目的解决ABS/PC合金的增容、阻燃、解决熔接痕等领域。
US5008315公开了一种脱模性好的PC/ABS合金；CA2082983公开了一种PC/ABS低光泽合金的制法；US6583204介绍了一种热稳定性好的阻燃PC/ABS，US586665介绍了一种可电镀的PC/ABS合金，
US5990208介绍了一种抗紫外线的PC/ABS的制备方法，但是，ABS/PC合金的简单共混物存在相容性差的缺点。
PC和ABS中的SAN溶解度参数比较接近，PC为9.8(cal/cm3)0.5，SAN为9.3-9.6(cd/cm3)0.5，因此SAN与PC的相容性比较，但是PC与ABS中的聚丁二烯很难相容，它们之间造成的相对薄弱的连接将导致产品的物理性能下降，现有技术公开了多种增容剂，可以改善ABS与PC的相容性，例如SMA，PMMA，MBS，ACR，ABS-g-MA等常作为PC/ABS合金的相容剂。
但是，对ABS/PC合金进行表面离子注入改性未见公开报道，由于本发明对耐磨性的特殊要求，特提出本发明。
发明目的本发明的主要目的是提供一种具有优异耐磨性能，并同时具有良好的机械、加工性能的PC/ABS合金，将本发明所述的材料用于冰箱等家电产品上，尤其是用在经常和物体或人体接触的部件上，可以在所述家电的预期使用寿命中，基本保持不会磨损。
本发明的另一个目的是提供一种所述的PC/ABS合金制备工艺。
本发明的再一个目的是提供一种所述的PC/ABS合金的应用。
详细描述为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种PC/ABS合金的配方，它由以下重量配比的原料制成(％)聚碳酸酯 45-52丙烯腊-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)45-48相容剂 1-5抗氧剂 0.3-0.8润滑剂 0.2-0.4其它助剂 0.5-1.5
其中，所述的聚碳酸酯为分子量为10000-30000的双酚A型聚碳破酯；所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)，其中苯乙烯含量30-55％，丙烯腈含量20-35％，丁二烯含量10-50％，ABS为乳液聚合或本体聚合均可.
所述的相容剂可以从SMA，PMMA，MBS，ACR，ABS-g-MA选择。
所述的抗氧剂可以是指现有技术种任意一种；所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述的其它助剂可以是加工助剂、阻燃剂、脱模剂、光稳定剂、增韧剂、着色剂等，这些为指明的助剂在现有技术的手册种都能查到。
在上述配方的范围内，本发明的PC/ABS合金的制备方法如下(1)按重量配比称取原料；(2)将聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)及其它助剂均匀混合后进入双螺杆挤出机，挤出过程的工艺参数为各区的温度从220-260℃，停留时间为2.6-2.8分钟，主机转速约360-420转/分钟，压力为15-19Mpa。(3)出料，挤出后冷却、干燥、切粒即得成品。
(4)将合金颗粒用于二次挤出成各种需要的物品。
(5)将成形的物品放入离子注入设备中进行离子注入，设备中靶的种类为铝，真空室的压力为10-5乇以下，对设备施加的加速电压为55～60kV，离子束束流强度为0.8～0.9mA，离子束束流密度为0.75～0.8×10-2mA/cm2，注入时间为2～140分钟。
具体实施例方式
将成品放入离子注入设备中，调整注入时间以获得不同注入量，然后对处理后的产品的测定其比磨损率，简体参数见下表。
通过本发明所述的工艺将AL离子注入到本发明所述的ABS/PC合金中，所述合金的耐磨性能得到了较大提高，傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试表明，注入前后所述本发明的合金的表面高分子的结构发生了变化。
权利要求
1.一种高耐磨离子注入表面改性的ABS/PC合金，其特征在于所述的合金的比磨损率约为0-1.3。
2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于所述的离子注入材料是铝。
3.根据权利要求1或2所述的合金，其特征在于所述的离子注入剂量2-100×1015icons/cm2。
4.根据权利要求1所述的合金，其特征在于PC/ABS合金的配方如下(％)聚碳酸酯45-52丙烯腊-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS) 45-48相容剂 1-5抗氧剂 0.3-0.8润滑剂 0.2-0.4其它助剂0.5-1.5。
5.根据权利要求4所述的合金，其特征在于所述的聚碳酸酯为分子量为12000-28000的双酚A型聚碳破酯；所述的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)，其中苯乙烯含量30-55％，丙烯腈含量20-35％，丁二烯含量10-50％，ABS为乳液聚合或本体聚合均可。
6.根据权利要求4所述的合金，其特征在于所述的相容剂可以从SMA，PMMA，M，BS，ACR，ABS-g-MA选择。
7.一种制备权利要求1所述合金的工艺，其特征在于所述的工艺如下(1)按重量配比称取原料；(2)将聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)及其它助剂均匀混合后进入双螺杆挤出机，挤出过程的工艺参数为各区的温度从220-260℃，停留时间为2.6-2.8分钟，主机转速约360-420转/分钟，压力为15-19Mpa。(3)出料，挤出后冷却、干燥、切粒即得成品。(4)将合金颗粒用于二次挤出成各种需要的物品。(5)将成形的物品放入离子注入设备中进行离子注入，设备中靶的种类为铝，真空室的压力为10-5乇以下，对设备施加的加速电压为55～60kV，离子束束流强度为0.8～0.9mA，离子束束流密度为0.75～0.8×10-2mA/cm2，注入时间为2～140分钟。
8.一种所述的PC/ABS合金在家电及其他需要耐磨的产品上的应用。
全文摘要
本发明公开了一种ABS/PC合金及其制备和应用，具体地讲，本发明所述的是一种采用金属离子注入对表面进行改性的，具有高耐磨性能的ABS/PC合金，所述的合金是通过ABS和PC在存在其它助剂的情形下采用双螺杆挤出机挤出，挤出后冷却、干燥、切粒即得合金颗粒，将合金颗粒用于二次挤出成各种需要的物品，将成形的物品放入离子注入设备中进行离子注入，所述的合金具有优异耐磨性能，将本发明所述的材料用于冰箱等家电产品上，尤其是用在经常和物体或人体接触的部件上，可以在所述家电的预期使用寿命中，基本保持不会磨损。
文档编号C08L55/02GK1850905SQ20051006604
公开日2006年10月25日 申请日期2005年4月22日 优先权日2005年4月22日
发明者王东宁, 黄熠, 王建, 孙桂红 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔股份有限公司