专利名称：一种塑料合金材料组合物、塑料合金材料及注塑件的制作方法
一种塑料合金材料组合物、塑料合金材料及注塑件
技术领域：
本发明涉及一种塑料合金材料组合物及由该组合物制备的材料，特别是一种聚乳酸/聚丙烯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物塑料合金材料组合物及由该组合物的塑料合金材料、及由该塑料合金材料注塑得到的注塑件。
背景技术：
聚乳酸(PLA)是一种来源于植物体内单体乳酸而合成的脂肪族聚酯，由于其具有可完全生物降解和可再生特性而越来越受到科学和工业界的重视，被认为是最有发展前途的高分子材料之一。PLA具有一些自身缺陷，譬如材料成型后韧性不足较脆、抗冲击性能差、耐热性差， 热变形温度只有50 70度等，这些缺陷限制了它在工程塑料领域的应用，目前多数公司还是将其改性后应用到包装材料和医药领域方面。现有技术中公开了一种PLA与热塑性树脂的共混复合物，所述的热塑性树脂聚丙烯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯塑料合金(即PC/ABS塑料合金)与PLA共混复合物，其中， PLA为30wt % -40wt%,所述的相容剂为甲基/乙基/丙基/ 丁基-甲基丙烯酸酯。该塑料合金材料能发挥聚乳酸和PC/ABS塑料合金的优点，然而，该材料的塑性较差，注塑得到的注塑件的外观相对较差，表面有流痕，无法直接作为一些无喷涂的电子产品的表面。
发明内容为了克服现有的PLA/PC/ABS塑料合金材料的塑性较差，采用该塑料合金注塑得到的注塑件外观较差的问题，本发明提供了一种塑料合金材料组合物，通过该组合物制得的塑料合金材料的塑性较好，采用该组合物制备的注塑件的外观较好，可直接作为一些电子产品的表面。本发明公开了一种塑料合金材料组合物，该组合物包括聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和/或马来酸酐接枝的聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其中，所述聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物的封端为聚苯乙烯。封端为聚苯乙烯的聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物为本领域的技术人员公知的可商购的一种聚合物，即SEBS。本发明还提供了一种塑料合金材料，通过将塑料合金材料组合物的各成分经过干燥、混合后、再在双螺杆挤出机中加热熔融挤出得到，所述组合物为上述的组合物。本发明还提供一种注塑件，所述注塑件为上述的塑料合金材料经注塑机注塑得到。本发明的发明人通过大量试验发现，一般的相容剂甲基/乙基/丙基/ 丁基-甲基丙烯酸酯并不适合PLA/PC/ABS体系，无法使PLA与PC/ABS塑料合金形成较好的相容，本发明的发明人采用SEBS-g-MAH或ABS-g-MAH，使PLA与PC/ABS通过相容剂中的马来酸酐部分可改善PLA与PC的界面相容性，而相容剂中的SEBS或ABS部分则与ABS具有很好的相容性，所述相容剂的加入形成了以相容剂为中心的PLA-PC-ABS三相体系。通过相容物的作用，增强了 PLA、PC、ABS组分之间的结合，在保持材料机械强度的同时，使塑料合金材料的韧性得到显著提高，如本发明的实施例与对比例1所示。同时，因本发明塑料合金材料含有 PLA这种可降解生物材料，因此制备得到的塑料合金材料及注塑件具有绿色低碳的特点。
具体实施方式
本发明公开了一种塑料合金材料组合物，该组合物包括聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和/或马来酸酐接枝的聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其中，所述聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物的封端为聚苯乙烯。以该组合物计，聚乳酸为25 65wt%、聚碳酸酯为20 50wt %、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物为10 30wt%、相容剂为5 15wt%。所述PLA为本领域技术人员所公知的以乳酸为原料生产的聚酯材料，具有良好的生物可降解性能、较好的机械性能及物理性能，而且可以与其它材料相容。所述聚乳酸的粘均分子量为5万-50万，熔点为150-200°C。优选为粘均分子量为7万-30万，熔点为 160-200°C。所述聚乳酸可通过商购得到，例如美国natureworks公司生产的聚乳酸，牌号为3051D，注塑级别，粘均分子量为18万，熔点为200°C。所述PC或ABS均为本领域技术人员所公知，ABS可由丙烯腈、丁二酸、苯乙烯三种单体共聚制成，PC或ABS的制备方法为本领域的技术人员公知，也可以商购，本发明中，所述PC或ABS重均分子量为5万-15万。所述相容物SEBS-g-MAH或ABS-g-MAH可商购。例如美国科腾公司或上海日之升公司生产的SEBS-g-MAH ；宁波能之光公司生产的ABS-g-MAH。优选地聚碳酸酯和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物以聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物塑料合金形式存在，PC与ABS通过改性具有较好的相容性，再与PLA共混形成的三相体系界面联系更紧密，所述的PC/ABS塑料合金可商购，例如Sabic公司生产的 PC/ABS Cycoloy Resin C1200HF，Bayer 公司生产的 PC/ABS Bayblend T45。优选地，所述组合物中还含有增韧剂和抗氧剂。以该组合物计，所述增韧剂为0. 5 IOwt%，所述抗氧剂为0. 1 0. 5wt%。所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、硅-丙烯酸树脂、 甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物(ACR)中的一种或几种；所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯、季戊四醇双亚磷酸酯、[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯、[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]十八碳酸酯、四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或者几种。所述增韧剂和抗氧剂均可通过商购得到，例如三菱丽阳公司生产的增韧剂硅-丙烯酸树脂s-2001。根据本发明提供的塑料合金材料组合物，为了使塑料合金材料组合物具有各种所需要的性能，在优选情况下，所述塑料合金材料组合物还含有润滑剂、改性填充剂、光稳定剂、色母中的一种或几种。
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以该组合物计，所述润滑剂为0 2wt%，所述改性填充剂为0 10wt%、所述光稳定剂为O 0. 5wt%、色母为0. 1-0. 5wt%。根据本发明提供的塑料合金材料组合物，采用润滑剂可以改善聚碳酸酯与聚乳酸分子的界面相容性，提高塑料合金材料组合物表面的光滑度，并减小在制备过程中混合物料与制备设备的摩擦对该设备所造成的磨损。所述润滑剂为本领域技术人员公知的各种润滑剂，该润滑剂的例子包括乙撑双硬酯酰胺、乙撑双硬酯酰胺接枝物、硅酮、金属皂盐和蜡。根据本发明提供的塑料合金材料组合物，所述改性填充剂本领域技术人员公知的各种填充剂，通常为无机矿物填充剂，例如活性滑石粉、硅灰石和云母中的一种或几种。根据本发明提供的塑料合金材料组合物，采用光稳定剂可以提高复合聚丙烯材料对光尤其是紫外线的稳定性，所述光稳定剂为本领域技术人员公知的各种光稳定剂，该光稳定剂的例子包括羟基二苯甲酮光稳定剂和羟基苯丙三唑光稳定剂。所述色母为本领域的技术人员公知的可用于调解塑料合金材料颜色的材料，可商购。本发明还提供了一种塑料合金材料，通过将塑料合金材料组合物的各成分经过干燥、混合后、再在双螺杆挤出机中加热熔融挤出得到，所述组合物为上述的组合物。本发明还提供了一种注塑件，所述注塑件为上述的塑料合金材料经注塑机注塑得到。为控制塑料合金材料组合物原料中的含水量，故优选情况下先对塑料合金材料组合物原料进行干燥，一般为真空干燥箱中，在0. 05-0. IMPa，75-110°C下干燥IH为了更好的提高材料的耐热和力学性能，一般所述材料在挤出机内挤出之前，经过低速混合机充分混合，混合的方法为将组合物原料加入到低速混合机中，40-60°C下，低速每混合1分钟停30s，循环4-8次，使混合均勻。所述挤出方法为于双螺杆挤出机中，在长径比为20-40，喂料速度35 55r/ min，螺杆转速为160-220r/min，各区段温度分别为下表1所示，各区段的真空度为 0.02-0. 06MPa的条件下进行混合，然后挤出，得到挤出产物。所述真空度为绝对压强。所述双螺杆挤出机可以为本领域常用的双螺杆挤出机，如南京新时代公司生产的双螺杆挤出机。表 权利要求
1.一种塑料合金材料组合物，其特征在于，该组合物包括聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和/或马来酸酐接枝的聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其中，所述聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物的封端为聚苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于以该组合物计，聚乳酸为25 65wt%、 聚碳酸酯为20 50wt%、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物为10 30wt%、相容剂为5 15wt%。
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述相容剂为来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和马来酸酐接枝的聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物。
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述组合物中，聚碳酸酯和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物以聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物塑料合金形式存在。
5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于还含有增韧剂和抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、硅-丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯共聚物， 所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯、季戊四醇双亚磷酸酯、[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、[β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]十八碳酸酯、四[β _(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或者几种。
7.根据权利要求5或6所述的组合物，其特征在于以该组合物计，所述增韧剂为 0. 5 IOwt %，所述抗氧剂为0. 1 0. 5wt %。
8.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于还含有润滑剂、填充剂、光稳定剂、色母中的一种或几种。
9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于以该组合物计，所述润滑剂为0 2wt%，所述填充剂为0 IOwt %、所述光稳定剂为0 0. 5wt%、色母为0. 1-0. 5wt%。
10.一种塑料合金材料，通过将塑料合金材料组合物的各成分经过干燥、混合后、再在双螺杆挤出机中加热熔融挤出得到，其特征在于所述组合物为权利要求1-7所述的组合物。
11.一种注塑件，所述注塑件为权利要求10所述的塑料合金材料经注塑机注塑得到。
全文摘要
本发明公开了一种塑料合金材料组合物及由该组合物制备得到的塑料合金材料，以及采用该塑料合金材料经注塑得到的注塑件，该组合物包括聚乳酸、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、相容剂，所述相容剂为马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和/或马来酸酐接枝的聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物，其中，所述聚丁二烯-乙烯-丁烯三元共聚物的封端为聚苯乙烯。通过该组合物制得的塑料合金材料的塑性较好，采用该组合物制备的注塑件的外观较好，可直接作为一些电子产品的表面。
文档编号C08L69/00GK102417699SQ201010295600
公开日2012年4月18日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者周翔磊, 彭程, 李江辉 申请人:比亚迪股份有限公司