专利名称：一种免喷涂高透明高光泽的abs材料及其制备方法
一种免喷涂高透明高光泽的ABS材料及其制备方法本发明涉及ABS合金材料技术领域，特别是一种可以通过双螺杆挤出机挤出方式得到免喷涂高光泽透明ABS合金材料的新方法。ABS树脂化学名称丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料来源广泛，价格低廉，具有优异的抗冲击性、耐低温性、耐化学性及优良的电气 性能还具有易加工、制品尺寸稳定等特点。但是ABS材料耐刮擦性差，因此ABS合金材料应用在终端领域前，绝大部分ABS材料需要喷涂以获得足够耐刮擦性，ABS塑料涂层厚度一般为15-20 ym，通常需要喷涂2 3道才能完成。一道喷涂后需要晾干，再进行第二次喷涂。需要高光泽的表面还必须喷涂透明涂料。涂完后可在室温下自干，也可在60°C条件下烘烤30min。这些加工工艺不仅增加了 ABS合金材料的加工成本，而且喷涂工艺还会对工人健康和环境保护产生危害。目前市场上使用的免喷涂高光ABS树脂，加工工艺基本上是采用ABS树脂添加PMMA树脂树脂以及相容剂MBS制成，但是这种工艺制成的高光ABS树脂在实际生产中存在以下缺陷1)由于PMMA与ABS树脂中的游离的丙烯腈不相容，导致PMMA树脂与ABS树脂在微观相上存在相分离现象，因此该合金材料不是均一体系，造成该材料染色后在注塑成型的产品中出现色斑，因此该材料存在注塑成型时产品合格率低，在实际生产中造成了大量的废料。2)由于ABS树脂本身的不透明性，因此该合金材料也不透明，从而造成了材料在后期染色的过程中为了达到色彩艳丽、亮泽的效果就需要添加更多的色粉甚至采用价格更闻的染料，因此大大提闻了使用该材料的成本价格。目前市场上使用的透明ABS树脂通过石化企业反应釜聚合得到，因此该透明ABS树脂性能单一，尤其是材料的硬度达不到耐刮擦性能要求(铅笔硬度小于H级)，因此市场上透明ABS树脂虽然具有较高的透明性，但是硬度达不到使用要求，大大限制了该材料在各应用领域中的使用。本发明中的免喷涂、高光泽透明ABS合金材料采用PMMA树脂、AS树脂添加MBSMBS以及其它助剂通过双螺杆挤出机加工制得，不仅在实际生产中解决上述缺陷，而且可以通过一步法挤出具有免喷涂、高透明性、高光泽的ABS树脂。目前应用在电子材料包装领域中的透明ABS合金材料，基本上都存在表面硬度低、透明性差得问题，本发明中的高光泽透明ABS合金材料，具有高硬度、高透明度等特性。本发明就是要解决现有技术中ABS合金材料无法很好的满足高硬度和高透明度特性，提供一种免二次加工喷涂的，采用AS与MBS制备高透明和高硬度ABS的全新制备工艺。所述的ABS材料是由以下配方制成的，AS 30^45%
MBS 10 ()
PMMA 30 4。％
相容剂 1~5%
抗氧剂0.3%
润滑剂 0. rz%所述的MBS是通过乳液接枝聚合制得的三元聚合物，该三元聚合物亚微观形态上具有核壳结构，粒子的核心是丁苯橡胶或聚丁二烯，外壳是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬壳层。所述的PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯，总透光率高于85%，洛氏硬度HRB大于110。所述的MBS为核壳结构的MBS类MBS，MBS是通过乳液接枝聚合制得的三元聚合物，粒子的核心是经过轻度交联丁苯橡胶或者是聚丁二烯，外壳是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬壳层。在本发明中三种树脂在通过双螺杆挤出机时，MBS的壳层MMA与PMMA树脂以及AS树脂完全相容，而MBS的聚丁二烯内核与AS树脂充分混合，形成嵌段共聚物ABS树脂，利用MBS中的St调整三种树脂的折光指数完全匹配，PMMA树脂为该材料提供硬度和高光泽性，三种树脂最终通过双螺杆挤出机造粒获得免喷涂、高光泽透明ABS树脂。所述的相容剂为丙烯酸酯类聚合物。所述的润滑剂为EBS或PETS或硬脂酸钙或PE腊。所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂，如抗氧剂1010。本发明还包括一种用上述配方制备ABS材料的方法，包括双螺杆挤出机，反应在双螺杆挤出机内进行，其特征在于所述方法包括以下步骤， a.用PMMA润洗双螺杆挤出机，b.按所述的配方称取PMMA、AS、MBS、相容剂、抗氧剂，润滑剂，c.将称取的配方投入到混合器中搅拌1-3分钟，得到混合原料，d.将混合原料投入到双螺杆挤出机中进行反应，依次经过下述温度段熔融挤出，双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度200_220°C，四区200_220°C，五区 200-220°C，六区 200-220°C，七区 200-220。。，八区 200_220°C，九区 200-220°C，机头200-210 0C，材料在机筒内停留时间l_2min，得到反应产物，e :将反应产物切粒、干燥后得到成品。本发明同现有技术相比，具有以下优点通过AS与MBS共混聚合无需催化剂，在共混之后，MBS的壳层结构自动打开，内部的聚丁二烯或丁苯橡胶内核即可与AS进行聚合，生成ABS树脂。省去了现有技术中使用PMMA和AS再次喷涂的缺陷，并且MBS还具有增韧剂效果。
即使现有技术中PMMA和AS喷涂能够达到高光泽的效果，但是也只能做到喷涂层的高光透明，无法做到ABS和喷涂层折光率一致，本发明利用MBS中的St (苯乙烯)调整三种树脂的折光指数可以达到折光指数完全匹配。本发明制出的免喷涂、高光泽透明ABS合金综合了其原材料的其他各项优异物理力学性能，例如较高的冲击强度、极好的耐刮擦性，优异的透明性，并且成本低廉。本发明制得免喷涂、高光泽透明ABS合金材料制备方法打破了以往获得透明ABS合金材料只能通过聚合装置得到透明ABS合金材料的方式，发明了仅仅通过双螺杆挤出方式就可以得到高性能材料的新途径。本发明制得免喷涂、高光泽透明ABS 合金材料，由于透明的特性，在添加不同色粉，获得不同颜色的高光泽、耐刮擦的ABS合金材料中，不仅可以提高材料的色彩饱和度，而且能够减少色粉的使用量，降低生产成本。本发明免喷涂、高光泽透明ABS合金材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯腈-苯乙烯(AS)以及MBS的混合物，合金材料互相取长补短，既保持了 ABS良好的加工性和韧性，又兼具了 PMMA优异的耐侯性、表面硬度、高光泽性等优点，又因AS材料的加入，改善了材料的耐化学性同时降低了材料成本，因此具备优良的综合性能。免喷涂、高光泽透明ABS合金材料通过添加色粉制得不同色彩的ABS合金材料广泛应用在要求外观亮丽的各种电器、电子及包装业，特别是液晶电视、显示器等大型电子、电器，真正实现了免喷涂、高光泽。家用电器领域DVD机壳、液晶电视外壳、显不器外壳、音响外壳；电子电器领域MP3外壳、手机外壳等。其中所述的PMMA为高透明度(总透光率90%以上)，高表面硬度(洛氏硬度HRB为119)的聚甲基丙烯酸甲酯；所述的AS为透明度(总透光率88%以上)的丙烯腈-苯乙烯共聚物；所述MBS为核壳结构的MBS类MBS ;所述相容剂为L-5330 ;所述润滑剂为EBS、PETS、硬脂酸钙/PE蜡等。在本发明中按照重量配比称取PMMA、AS、MBS和其他助剂将称好的原材料投入到低速混合器中混l_3min ;最后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度 200-220 °C，四区 200-220 °C，五区 200-220 °C，六区 200-220 °C，七区 200-220 °C，八区200-220°C，九区200-220°C机头200-210°C，材料在机筒内停留时间l_2min，然后经过切粒、干燥后得到免喷涂、高光泽透明ABS合金材料。为了便于对本发明进一步理解，现结合具体实施实例对本发明进行详细描述在下列实施的合金材料中，PMMA选用台湾奇美有限公司(牌号为CM205和CM207);AS选用朗盛公司(牌号为DN50) ；MBS选用罗门哈斯公司(牌号为EXL-2668);相容剂选用龙甲(上海)实业有限公司(牌号L-5330);润滑剂为中国石油吉林石化公生产的EBS。实施例I :将重量百分比PMMA (CM205) 42. 5%, AS (DN50) 42. 5%, MBS (EXL-2668) 10%,相容剂(L-5330) 3%，润滑剂(EBS) I. 7%，抗氧剂-1010百分含量为O. 3%。将混合的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出，挤出造粒成合金材料。其中，双螺杆加工工艺为加工工艺如下双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度200-220°C，四区 200-220°C，五区 200-220°C，六区 200_220°C，七区 200-220。。，八区 200_220°C，九区200-2200C，机头200-210°C，材料在机筒内停留时间l_2min，然后经过切粒、干燥后得到免喷涂、高光泽透明ABS合金材料。实施例2 将重量百分比PMMA (CM205) 40%, AS (DN50) 40%, MBS (EXL-2668) 15%,相容剂(L-5330) 3%，润滑剂(EBS) I. 7%，抗氧剂-1010百分比为O. 3%。将混合的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出，挤出造粒成合金材料。其中，双螺杆加工工艺为加工工艺如下双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度200_220°C，四区 200-220 °C，五区 200-220 °C，六区 200-220 °C，七区 200-220 °C，八区 200-220 °C，九区200-220 V，机头200-210°C，材料在机筒内停留时间l_2min，然后经过切粒、干燥后得到免喷涂、高光泽透明ABS合金材料。实施例3 将重量百分比PMMA (CM205 ) 35%, AS (DN50 ) 35%, MBS (EXL-2668 ) 25%,相容剂(L-5330) 3%，润滑剂(EBS) I. 7%，抗氧剂-1010百分比为O. 3%。将混合的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出，挤出造粒成合金材料。其中，双螺杆加工工艺为加工工艺如下双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度200_220°C，四区 200-220 °C，五区 200-220 °C，六区 200-220 °C，七区 200-220 °C，八区 200-220 °C，九区200-220V机头200-210°C，材料在机筒内停留时间l_2min，然后经过切粒、干燥后得到免喷涂、高光泽透明ABS合金材料。实施例4 将重量百分比PMMA (CM205) 32. 5%, AS (DN50) 32. 5%, MBS (EXL-2668) 30%,相容剂(L-5330) 3%，润滑剂(EBS) I. 7%，抗氧剂-1010百分比O. 3%。将混合的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出，挤出造粒成合金材料。其中，双螺杆加工工艺为加工工艺如下双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度200-220°C，四区 200-220°C，五区 200-220°C，六区 200_220°C，七区 200-220。。，八区 200_220°C，九区200-220 V机头200-210 V，材料在机筒内停留时间l_2min，然后经过切粒、干燥后得到免喷涂、高光泽透明ABS合金材料。性能测试拉伸强度按ASTMD-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm):(166±0. 5)长 X (19±0·2)(端部宽度)X (3. 10±0. 2)(厚度)，拉伸速度为 50mm/min ;弯曲强度和弯曲模量按ASTMD-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(127±2)X (12. 45±0. 2)X (3· 10±0· 2)，测试速度为 I. 3mm/min ;悬臂梁缺口冲击强度按ASTMD-256标准进行检验。试样类型I型，试样尺寸(mm):(64±0. 5)Χ(12· 45±0· 2)Χ(3· 10±0· 2):缺口类型为 A 型缺口，缺口底部半径 Rn=O. 25mm,缺口剩余厚度为10. 16 ±O. 05。铅笔硬度按GB/T6739-1996标准进行检验，载荷500克。表I :实施例1-5配方、性能表及现在市场材料性能对比
权利要求
1.一种免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的ABS材料是由以下配方制成的，AS ⑴ 45% MBS 10 30% PMMA 30 45% 相容剂广5% 抗氧剂0.3%润滑剂 O. 7、％。
2.如权I所述的免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的MBS是通过乳液接枝聚合制得的三元聚合物，该三元聚合物亚微观形态上具有核壳结构，粒子的核心是丁苯橡胶或聚丁二烯，外壳是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬壳层。
3.如权I所述的免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯，总透光率高于85%，洛氏硬度HRB大于110。
4.如权I所述的免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的AS总透光率高于85%。
5.如权I所述的免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的相容剂为丙烯酸酯类聚合物。
6.如权I所述的免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的润滑剂为EBS或PETS或硬脂酸钙或PE腊。
7.如权I所述的免喷涂高透明高光泽的ABS材料，其特征在于所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂。
8.一种用权I配方制备ABS材料的方法，包括双螺杆挤出机，反应在双螺杆挤出机内进行，其特征在于所述方法包括以下步骤， a.用PMMA润洗双螺杆挤出机， b.按所述的配方称取PMMA、AS、MBS、相容剂、抗氧剂，润滑剂， c.将称取的配方投入到混合器中搅拌1-3分钟，得到混合原料， d.将混合原料投入到双螺杆挤出机中进行反应，依次经过下述温度段熔融挤出，双螺杆挤出机一区190-220°C，二区200-220°C，三区温度200-220°C，四区200-220°C，五区 200-220 °C，六区 200-220 °C，七区 200-220 °C，八区 200-220 °C，九区 200-220 °C，机头200-210 0C，材料在机筒内停留时间l_2min，得到反应产物， e :将反应产物切粒、干燥后得到成品。
全文摘要
本发明公开了一种免喷涂、高光泽透明ABS合金材料及其制备方法。其组分按重量百分比为PMMA 30-45%；AS 30-45%；增韧剂10-30%；相容剂1-5%；抗氧剂0.3%；润滑剂0.7-2%。本发明材料具有优良的透明性、较高的冲击强度、高模量及高表面光泽度和较高的表面耐刮擦性，保留了ABS合金材料良好的加工性、韧性，同时具备PMMA和AS树脂优异的耐候性、表面硬度及耐化学性和光泽性等优点。本发明材料是一种免喷涂、高光泽、高硬度透明ABS合金材料及其制备新方法，扩展了ABS材料在透明材料的中的应用范围。本发明的制备方法包括以下工艺步骤首先将原料按照上述比例混合，然后将混合好的树脂加入到塑料挤出机中，温度控制在190-225℃，再进行造粒，得到免喷涂、高光泽透明ABS合金材料。
文档编号C08L25/12GK102766306SQ20121028875
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者赵学军, 赵斌 申请人:龙甲(上海)实业有限公司