一种耐黄变PC/ABS合金的制造方法与工艺

文档序号:11638701阅读:364来源:国知局
本发明涉及工程塑料领域,具体涉及一种耐黄变PC/ABS合金。

背景技术:
聚碳酸酯(PC)具有良好的力学性能、耐热性和电性能,但是因PC分子刚性和空间位阻较大,其熔融温度较高,加工困难,难于制得大型薄壁产品,且制品残余应力大,易于应力开裂。这些缺点使它在许多领域中的应用受到限制。PC与丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)树脂共混得到的PC/ABS合金,是20世纪60年代中期发展起来的一种工程塑料合金,其在性能上可形成互补,它既具有PC的耐热性、尺寸稳定性和力学性能,与PC相比,又具有熔体黏度低、加工流动性好等优点,而且还可以减小制品对应力敏感性并降低了成本,因此PC/ABS合金可代替PC用于汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等领域。但是由于PC/ABS合金自身结构上的缺陷,在加工、储存和使用时很容易发生老化降解,从而产生黄变和力学性能的部分或全部消失。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是通过添加新型紫外吸收剂,产生具有优异力学性能和耐黄变性的PC/ABS合金。本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:一种耐黄变PC/ABS合金,由如下重量份数的组分组成:脂肪族聚碳酸酯50~65份;ABS树脂20~30份;相容剂1~3份;紫外吸收剂0.3~1份;无卤阻燃剂2~5份;填充剂5~10份;功能助剂0~5份;其中,所述紫外吸收剂化学式为C16H6N2O8Zn2;其中,C16H6N2O8为3,3',5,5'-偶氮苯四羧酸根。优选的,所述紫外吸收剂为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=11.335(9)Å,b=7.853(2)Å,c=17.176(2)Å,α=75.292(3)º,β=80.331(2)º,γ=83.713(5)º,V=1528.91(1)Å3。优选的,所述脂肪族聚碳酸酯的粘均分子量为15000~20000。本发明的粘均分子量是通过使用二氯甲烷作为溶剂在测试温度为25℃下测试得到。优选的,于所述ABS树脂中苯乙烯的质量百分比含量为45~60%。为了解决本发明新型的紫外吸收剂在脂肪族聚碳酸酯中分散性不好的问题,选用具有高苯乙烯含量的述ABS树脂进行复配,能够使得新型的紫外吸收剂在PC/ABS合金中更好分散,发挥其性能。优选的,所述无卤阻燃剂为含磷阻燃剂。本发明采用的含磷阻燃剂为本技术领域常见产品均可实现本发明,如磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸甲苯基二苯基酯。优选的,所述填充剂为本技术领域常见的无机填充物均可实现本发明,如钛白粉、滑石粉、云母中的至少一种。优选的,所述相容剂为PP-g-MA、PS-g-PMMA中的至少一种。优选的,可以根据不同的功能需要添加本技术领域常用的功能助剂如增塑剂、抗静电剂、着色剂中的至少一种。所述的着色剂包括各种颜料,染料;所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯。本发明具有如下有益效果:在本发明的PC/ABS合金中采用新型的紫外吸收剂,使得本发明的PC/ABS合金不但具有优良的耐黄变性,也同样具有良好的机械性能。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。本发明采用的紫外吸收剂按照如下方法合成:将0.1mmol3,3',5,5'-偶氮苯四羧酸和0.2mmol硝酸锌溶于5mL水和10mL二甲基甲酰胺的混合溶剂当中,用氨水将其pH调节为8,在室温下搅拌形成混合液A,然后将所述混合液A在40℃下静置72小时得到混合液B,随后将混合液B转移到聚四氟乙烯高压反应釜中,将其放在170℃烘箱中反应60小时,之后以5℃/小时降至室温过滤得到所述紫外吸收剂,产率为73.3%。其中,所述3,3',5,5'-偶氮苯四羧酸英文为3,3',5,5'-azobenzenetetracarboxylicacid,结构式如下所示:然后将所得的紫外吸收剂进行单晶表征。该化合物的X射线衍射数据是在BrukerSmartApexCCD面探衍射仪上,用MoKα辐射(λ=0.71073Å),以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正,吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构,然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标,并用理论加氢法得到氢原子位置(C−H1.083Å),用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。经测试解析可知,该紫外吸收剂化学式为C16H6N2O8Zn2;其中,C16H6N2O8为3,3',5,5'-偶氮苯四羧酸根,所述紫外吸收剂为三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=11.335(9)Å,b=7.853(2)Å,c=17.176(2)Å,α=75.292(3)º,β=80.331(2)º,γ=83.713(5)º,V=1528.91(1)Å3,Z=2。3,3',5,5'-偶氮苯四羧酸上的氮氮双键可以有效吸收紫外线,而且当3,3',5,5'-偶氮苯四羧酸脱去4个质子与锌配位形成配合物后化学结构更加稳定,使其作为紫外吸收剂时还能起到一定的抗氧化剂的作用,因此能够有效增强PC/ABS合金的耐黄变性。另外,如无特别说明,本发明所用的脂肪族聚碳酸酯的粘均分子量为15000~20000。所用的ABS树脂中苯乙烯的质量百分比含量为45~60%。另外,如无特别说明,以下实施例均采用上述合成方法所得的紫外吸收剂。本发明的实施例和对比例的PC/ABS合金的制备方法采用本技术领域的常见方法即可实现本发明,在本发明中不再详细介绍。实施例1一种耐黄变PC/ABS合金,按重量份数计:脂肪族聚碳酸酯58份;ABS树脂24份;PS-g-PMMA2份;紫外吸收剂0.5份;磷酸三苯基酯3.5份;钛白粉8份;邻苯二甲酸酯1.5份;抗静电剂0.5份;着色剂1份。实施例2一种耐黄变PC/ABS合金,按重量份数计:脂肪族聚碳酸酯52份;ABS树脂28份;PP-g-MA1.5份;紫外吸收剂0.3份;磷酸三甲苯基酯2.5份;滑石粉5.5份;邻苯二甲酸酯1份;抗静电剂0.6份;着色剂0.5份。实施例3一种耐黄变PC/ABS合金,按重量份数计:脂肪族聚碳酸酯63份;ABS树脂21份;PP-g-MA2.6份;紫外吸收剂0.95份;磷酸甲苯基二苯基酯4份;云母6份;邻苯二甲酸酯1份;抗静电剂0.8份;着色剂1份。对比例1一种耐黄变PC/ABS合金,按重量份数计:脂肪族聚碳酸酯58份;ABS树脂24份;PS-g-PMMA2份;磷酸三苯基酯3.5份;钛白粉8份;邻苯二甲酸酯1.5份;抗静电剂0.5份;着色剂1份。对比例2一种耐黄变PC/ABS合金,按重量份数计:脂肪族聚碳酸酯58份;ABS树脂24份;PS-g-PMMA2份;UV5310.5份;磷酸三苯基酯3.5份;钛白粉8份;邻苯二甲酸酯1.5份;抗静电剂0.5份;着色剂1份。对比例3一种耐黄变PC/ABS合金,按重量份数计:脂肪族聚碳酸酯58份;ABS树脂24份;PS-g-PMMA2份;紫外吸收剂0.5份;磷酸三苯基酯3.5份;钛白粉8份;邻苯二甲酸酯1.5份;抗静电剂0.5份;着色剂1份。本对比例所用的ABS树脂中苯乙烯的质量百分比含量为15%。然后采用相关标准对上述实施例和对比例进行性能测试,测定结果如表1所示。按GB/T16422.2-2014塑料实验室光源曝露试验方法,置于氙灯曝晒光黄变试验箱中照射,然后按HG/T3862-2006塑料黄色指数试验方法,测其黄色指数,得到其黄变指数△YI。黄变指数△YI是表征光氧老化性能的一个重要指标,△YI越小,表示耐光照黄变性能越好。23℃的拉伸强度和弯曲强度按照ASTMD638进行测试。表1性能测试结果从以上实施例和对比例的数据可知,本发明采用新型的紫外吸收剂,并且充分利用高含量苯乙烯ABS树脂解决紫外吸收剂分散性的问题,使得该PC/ABS合金具有良好的物理性能和耐黄变性。以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。
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