一种适用于涂装件的ABS树脂组合物的制作方法

文档序号:13316426阅读:271来源:国知局
技术领域本发明属于化工新材料或高分子材料领域,涉及一种适用于涂装件的ABS树脂组合物。

背景技术:
ABS树脂作为世界第五大通用塑料和最广泛的橡胶增韧塑料,因其具有耐热、表面硬度高尺寸稳定、耐化学性及电性能良好,易于成型和机械加工等优异的综合性能,在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等领域获得广泛的应用。ABS材料的迅速发展与其内部结构组成是密不可分的。苯乙烯赋予树脂刚性、电性能、易加工性及表面光泽性;丁二烯赋予树脂韧性及低温抗冲性;丙烯睛则赋予树脂耐化学性、耐侯性、耐热性及抗张强度。由于三种组分的结合,优势互补,使得ABS树脂组合物可以因生产实际的需要而进行多种牌号的调整,进而成为苯乙烯系列树脂中发展和变化最大的树脂品种。对ABS树脂而言,在存储、成型、使用过程中,随时间的延长,其会发烧结构变化,呈现物理力学性质的劣化。尤其在户外暴露时,在热、光等条件下氧化降解,使得ABS树脂分子中丁二烯所含的不饱和双键发生断裂。若经受紫外线照射时,氧化作用更甚,实际生产中使用的结果是表明ABS塑料在室外暴露半年后,冲击强度下降45%,这是ABS性能上的最大不足之处。由此而引起人们对喷涂涂装件的使用和热衷,一方面涂装件的产品外观美观;另一方面,喷涂在ABS制品外表面的漆层在一定程度上也可以起到隔绝空气,提高ABS产品的使用寿命的作用。严格意义上说,不是所有的ABS树脂组合物都适用于涂装件的生产,部分ABS树脂组合物可能出现冲击强度的快速下滑,部分ABS树脂组合物会因与漆膜之间的粘着能力差,而出现大面积的漆膜脱落现象。鉴于ABS树脂组合物的三种组分间的相互作用,按照生产实际需要进行组合物的调配,开发多种功能性的专用ABS树脂组合物的案例众多。US5883189的专利申请在乳液聚合制备了粒度小于320nm聚丁二烯产物,在此基础上调整苯乙烯和丙烯腈的含量比值,并用乳液聚合的方法将三种组合物进行接枝聚合,获得的高光泽ABS树脂组合物,且其在韧性和加工性上也具备很好的应用。CN1121938A的专利发明公开了一种耐冲击、加工流动性能良好的苯乙烯系列树脂组合物。其中的橡胶类接枝共聚物的含量在10wt%~60wt%之间,选用不饱和腈系单体过程中,加入部分甲基丙烯酸甲酯,用以提高树脂组合物的光泽度。其中未接枝的苯乙烯系共聚物含量控制在苯乙烯共聚物总量的20wt%以下,在此低接枝程度的同时还可以兼具冲击强度和光泽度的性能,使其在家电制品的外壳和汽车成型品等方面有良好的应用。CN103214812A的专利申请中提出了一种有效提高阻燃效果的微胶囊化ABS/PC材料,其中PC的质量百分比在40%~70%之间,制备的此种微胶囊的阻燃ABS组合物的热稳定性优异,提供阻燃效率的同时,还具有不易吸潮、产品尺寸稳定的特性,易于注射成型加工电器外壳、送风机、蓄电池组等。值得一提的是,其残炭量较高,生烟量少,有利于降低火灾危害。CN103224684A的专利将SiO2种子液微球加入到ABS产品中,在SiO2粒子的良好分散下提高此种复合ABS产品的热稳定性,并在力学性能上起到增韧的效果。这种以无机刚性粒子对ABS组合物的改性方法的关键在于SiO2粒子的均匀分散,只有分散效果好才不易造成应力的集中,才能发挥无机/有机复合材料的优势。CN102108164A的发明专利申请公开了一种具有优良流动性能的ABS树脂组合物,200℃~260℃,熔融指数在40g/min~70g/min。并具体公开了以下技术特征“高含胶量ABS粉料20公斤、SAN130公斤、SAN250公斤,N,N-乙撑双硬脂酰胺1.1公斤,硬脂酸镁0.15公斤,二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯0.1公斤”;该ABS树脂组合物的各组分含量按重量份为:内润滑剂为N,N-乙撑双硬脂酰胺;外润滑剂为硬脂酸镁;抗氧剂为二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯;高胶含量ABS树脂接枝粉料为丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物,胶含量大于60%;SAN1为苯乙烯-丙烯腈共聚物,AN含量为22.5~24.5,数均分子量为7000~8000;SAN2为苯乙烯-丙烯腈共聚物,AN含量为23.5~25.5,数均分子量为4000~5000。该专利申请公开的ABS树脂组合物具有良好的机械性能,生产工艺简单,成本相对较低。但是该专利申请存在的缺点是:ABS树脂组合物的表面亲油性不强,进而与喷涂漆漆膜的相容性不够好和ABS树脂组合物的冲击强度不高。目前在ABS涂装件市场中,占据主要份额的主要是电动摩托车装配件及一些高端家用电器产品,这就要求适用于涂装件的ABS树脂组合物一方面要与喷涂漆之间要有良好的相容性,使得喷涂漆可以渗入ABS树脂表面维持颜色持久亮丽;另一方面,还要保证此种ABS树脂组合物的冲击强度不能过低,确保涂装件产品的使用性能。因此开发一种适用于涂装件的ABS树脂组合物,使其在冲击强度大于180J/m,满足大部分产品的需要,且与喷涂漆膜有较好的相容性,具有一定的应用实际意义。

技术实现要素:
本发明的技术方案是为了克服现有技术中存在的ABS树脂组合物的表面亲油性不强,进而与喷涂漆漆膜的相容性不够好和ABS树脂组合物的冲击强度不高的不足之处,而提供了一种适用于涂装件的ABS树脂组合物的调配方法。该方法通过调节丁二烯、丙烯腈和苯乙烯之间的配比,通过助剂(如抗氧化剂)的加入,可以获得与喷涂漆有较好相容性的ABS树脂组合物,并且保证此种ABS树脂组合物的冲击强度大于180J/m,满足大部分涂装件应用的需要。一种适用于涂装件的ABS树脂组合物,其特征在于:选择适当的PBL胶乳粒径分布,通过调节ABS树脂的三种组分丁二烯、丙烯腈和苯乙烯之间的比例,及选择性加入不同防老化剂、润滑剂、抗氧化剂,使得获得的ABS树脂组合物的表面亲油性有所增加,进而与喷涂漆漆膜有更好的相容性;该ABS树脂组合物各组分按重量份数为:该ABS树脂组合物优选各组分按重量份数为:所述的ABS树脂组合物中助剂二甲基硅油、邻苯二甲酸二辛脂和磷酸三甲酚酯可以有选择性加入。所述的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物各种单体质量比例为丁二烯∶苯乙烯∶丙烯腈=(52~60)∶(23~32)∶(14~18),其中PBL胶乳粒径大小控制在粒径大小控制为280nm~320nm之间,确保聚丁二烯粒子在SAN连续相中的良好分散。所述的苯乙烯-丙烯腈共聚物在220℃,10Kg条件下,熔融指数大于30g/10min,此性能旨在为ABS树脂组合物提供良好的加工性能;N元素含量≥7.5%,键合丙烯腈含量为25%~28%,此数据可以确保所得喷涂级ABS树脂组合物具有与丙烯酸漆膜之间的良好相容性。一种ABS树脂组合物的调配方法,该方法具体步骤如下:第一步:先将选择280nm~320nm之间的PBL胶乳进行接枝共聚,得到高接枝率的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物;第二步:将助剂N,N-乙撑双硬脂酰胺,硬脂酸镁,二甲基硅油,邻苯二甲酸二辛脂,磷酸三甲酚酯均按照所述的比例组合调配;第三步:将丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物及防老化剂、润滑剂、抗氧化剂在70℃~95℃下进行烘干2h,将上述各组份料利用高速混合器进行充分混合均匀,其混合转速为4500转/小时,混合时间控制在5min~8min;第四步:将混合料在190℃~210℃的温度下利用同向双螺杆挤出机挤出造粒,经过水冷却后切成为Φ3mm×Φ3mm的圆柱状粒子产品,将其产品进行干燥,注塑成型,得到适用于喷涂件的ABS树脂组合物。所述的同向双螺杆挤出机的机筒输送段、塑化段、计量段、模头温度分别设置为180℃~190℃、190℃~200℃、190℃~200℃、200℃~210℃。所述的同向双螺杆挤出机的机筒进行抽真空处理,真空度为-0.06±0.01MPa。所述的ABS树脂组合物,其冲击强度大于180J/m。所述的ABS树脂组合物,其中丙烯腈含量占ABS树脂组合物的百分比大于7.5%,接触角最高为90.8度,显示为弱疏水性。本发明的有益效果:1)在本发明中将PBL胶乳粒径大小控制在280nm~320nm之间,确保聚丁二烯粒子在SAN连续相中的良好分散,并且通过调节ABS树脂的三种组分丁二烯、丙烯腈和苯乙烯之间的比例,及选择性加入不同防老化剂、润滑剂、抗氧化剂,使得获得的ABS树脂组合物的表面亲油性有所增加,进而与喷涂漆漆膜有更好的相容性。2)苯乙烯-丙烯腈共聚物在220℃,10Kg条件下,熔融指数大于30g/10min,此性能旨在为ABS树脂组合物提供良好的加工性能;N元素含量≥7.5%,丙烯腈含量为25%~28%,此数据可以确保所得喷涂级ABS树脂组合物具有与丙烯酸漆膜之间的良好相容性。3)将混合料利用双螺杆挤出机进行挤出造粒,其温控区间设置为190℃~210℃,经过水冷却后切成为的圆柱状粒子产品,将其产品进行干燥,注塑成型进行性能测试,实验结果表示,所得产品为本发明所述的适用于喷涂件的ABS树脂组合物。4)本发明的ABS组合物,其中丙烯腈含量占ABS树脂组合物的百分比大于7.5%,接触角最高为90.8度,显示为弱疏水性,此ABS组合物与喷涂漆的结合性有明显改善。具体实施方式一种适用于涂装件的ABS树脂组合物,选择适当的PBL胶乳粒径分布,通过调节ABS树脂的三种组分丁二烯、丙烯腈和苯乙烯之间的比例,及选择性加入不同防老化剂、润滑剂、抗氧化剂,使得获得的ABS树脂组合物的表面亲油性有所增加,进而与喷涂漆漆膜有更好的相容性;该ABS树脂组合物各组分按重量份数为:该ABS树脂组合物各组分按重量优选份数为:所述的ABS树脂组合物中助剂二甲基硅油、邻苯二甲酸二辛脂和磷酸三甲酚酯可以有选择性加入。所述的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物各种单体质量比例为丁二烯∶苯乙烯∶丙烯腈=(52~60)∶(23~32)∶(14~18),其中PBL胶乳粒径大小控制在粒径大小控制为280nm~320nm之间,确保聚丁二烯粒子在SAN连续相中的良好分散。所述的苯乙烯-丙烯腈共聚物在220℃,10Kg条件下,熔融指数大于30g/10min,此性能旨在为ABS树脂组合物提供良好的加工性能;N元素含量≥7.5%,键合丙烯腈含量为25%~28%,此数据可以确保所得喷涂级ABS树脂组合物具有与丙烯酸漆膜之间的良好相容性。一种ABS树脂组合物的制备方法,该方法具体步骤如下:第一步:先将选择280nm~320nm之间的PBL胶乳进行接枝共聚,得到高接枝率的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物;第二步:将助剂N,N-乙撑双硬脂酰胺,硬脂酸镁,二甲基硅油,邻苯二甲酸二辛脂,磷酸三甲酚酯均按照所述的比例组合调配;第三步:将丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物及防老化剂、润滑剂、抗氧化剂在70℃~95℃下进行烘干2h,将上述各组份料利用高速混合器进行充分混合均匀,其混合转速为4500转/小时,混合时间控制在5min~8min;第四步:将混合料在190℃~210℃的温度下利用同向双螺杆挤出机挤出造粒,经过水冷却后切成为Φ3mm×Φ3mm的圆柱状粒子产品,将其产品进行干燥,注塑成型,得到适用于喷涂件的ABS树脂组合物。将其产品进行干燥,注塑成型进行性能测试,实验结果如表1所示,证实所得产品为本发明所述的适用于喷涂件的ABS树脂组合物。所述的同向双螺杆挤出机的机筒输送段、塑化段、计量段、模头温度分别设置为180℃~190℃、190℃~200℃、190℃~200℃、200℃~210℃。所述的同向双螺杆挤出机的机筒进行抽真空处理,真空度为-0.06±0.01MPa。所述的ABS树脂组合物,其冲击强度大于180J/m。所述的ABS树脂组合物,其中丙烯腈含量占ABS树脂组合物的百分比大于7.5%,接触角最高为90.8度,显示为弱疏水性。此ABS组合物与喷涂漆的结合性有明显改善。按照下述丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物及助剂的比例,利用高速混合器进行充分混合均匀,其混合时间控制在5min~8min。将混合料在190℃~210℃的温度下挤出造粒,经过水冷却后切成为Φ3×3mm的圆柱状粒子产品,得到不同实验例适用于喷涂件的ABS树脂组合物。实施例1:本发明ABS树脂组合物各组分按重量份数为:按上述配比,ABS树脂组合物的制备方法,该方法具体步骤如下:第一步:先将选择280nm~320nm之间的PBL胶乳进行接枝共聚,得到高接枝率的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物;第二步:将助剂N,N-乙撑双硬脂酰胺,硬脂酸镁,二甲基硅油,邻苯二甲酸二辛脂,磷酸三甲酚酯均按照所述的比例组合调配;第三步:将丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物及防老化剂、润滑剂、抗氧化剂在70℃~95℃下进行烘干2h,将上述各组份料利用高速混合器进行充分混合均匀,其混合转速为4500转/小时,混合时间控制在5min~8min;第四步:将混合料在190℃~210℃的温度下利用同向双螺杆挤出机挤出造粒,经过水冷却后切成为Φ3mm×Φ3mm的圆柱状粒子产品,将其产品进行干燥,注塑成型,得到适用于喷涂件的ABS树脂组合物。将其产品进行干燥,注塑成型进行性能测试,实验结果如表1所示,证实所得产品为本发明所述的适用于喷涂件的ABS树脂组合物。实施例2:本发明ABS树脂组合物各组分按重量份数为:按上述配比,ABS树脂组合物的制备方法,该方法具体步骤如下:第一步:先将选择280nm~320nm之间的PBL胶乳进行接枝共聚,得到高接枝率的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物;第二步:将助剂N,N-乙撑双硬脂酰胺,硬脂酸镁,二甲基硅油,邻苯二甲酸二辛脂,磷酸三甲酚酯均按照所述的比例组合调配;第三步:将丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物及防老化剂、润滑剂、抗氧化剂在70℃~95℃下进行烘干2h,将上述各组份料利用高速混合器进行充分混合均匀,其混合转速为4500转/小时,混合时间控制在5min~8min;第四步:将混合料在190℃~210℃的温度下利用同向双螺杆挤出机挤出造粒,经过水冷却后切成为Φ3mm×Φ3mm的圆柱状粒子产品,将其产品进行干燥,注塑成型,得到适用于喷涂件的ABS树脂组合物。将其产品进行干燥,注塑成型进行性能测试,实验结果如表1所示,证实所得产品为本发明所述的适用于喷涂件的ABS树脂组合物。实施例3:本发明ABS树脂组合物各组分按重量份数为:按上述配比,ABS树脂组合物的制备方法,该方法具体步骤如下:第一步:先将选择280nm~320nm之间的PBL胶乳进行接枝共聚,得到高接枝率的丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物;第二步:将助剂N,N-乙撑双硬脂酰胺,硬脂酸镁,二甲基硅油,邻苯二甲酸二辛脂,磷酸三甲酚酯均按照所述的比例组合调配;第三步:将丁二烯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物与苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物及防老化剂、润滑剂、抗氧化剂在70℃~95℃下进行烘干2h,将上述各组份料利用高速混合器进行充分混合均匀,其混合转速为4500转/小时,混合时间控制在5min~8min;第四步:将混合料在190℃~210℃的温度下利用同向双螺杆挤出机挤出造粒,经过水冷却后切成为Φ3mm×Φ3mm的圆柱状粒子产品,将其产品进行干燥,注塑成型,得到适用于喷涂件的ABS树脂组合物。将其产品进行干燥,注塑成型进行性能测试,实验结果如表1所示,证实所得产品为本发明所述的适用于喷涂件的ABS树脂组合物。表1.适用于涂装件的ABS树脂组合物性能指标本发明通过调节丁二烯、丙烯腈和苯乙烯之间的配比,通过助剂(如抗氧化剂)的加入,可以获得与喷涂漆有较好相容性的ABS树脂组合物,并且保证此种ABS树脂组合物的冲击强度大于180J/m,满足大部分涂装件应用的需要。
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