本发明属于工程塑料
技术领域：
，尤其涉及一种高强度抗静电合金及其制备方法。
背景技术：
：近年来随着电子电器、办公设备等需求的不断增加和对其性能、外观要求的逐渐提高，使得聚碳酸酯（PC）的应用面不断地扩展，其需求量也不断地增加。然而随着电子电器产品的不断更新换代，对材料的要求越来越苛刻，一般的聚碳酸酯已经满足不了某些产品的要求；并且聚碳酸酯熔体粘度大，流动性、耐溶剂性、耐磨性差，对缺口的敏感性高，而易发生高温水解和应力开裂，从而很大的影响了其进一步深入应用。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种结晶速度较快、较坚韧的工程塑料，具有优异的耐溶剂性、加工流动性，其机械强度、电绝缘性、热稳定性也较好。因此，将PBT混入PC中，可以提高PC的的流动性，改善加工性、耐化学药品性和降低成本。同时，PBT、PC同属线型芳香族聚酯，化学结构相近，因此相容性较好，可以任何比例掺混制得各方面性能优异的合金。此合金适用于汽车车身板、挡泥板、汽车门把手、汽车保险杠以及要求耐化学腐蚀、抗冲击的产品。由于PC/PBT合金在生产、贮存和使用中，极易产生静电积累而造成静电吸尘、静电放电等不良现象，严重时可产生火花，引起火灾或爆炸等；同时现有的PC/PBT合金耐热降解、耐老化性不佳，因此对其合金进行抗静电、耐老化性能等方面改性、扩展材料应用是很有必要的。技术实现要素：本发明的目的是针对上述现有技术中的不足而提出了一种高强度抗静电合金及其制备方法。本发明在合金中引入了酯交换抑制剂、增容剂、抗静电填料、紫外光吸收剂等，制备了一种耐热、耐溶剂、高强度、成本低、抗静电等综合性能优良的工程塑料。为实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：一种高强度抗静电合金，原料包括如下重量份数的组分：PC50-80；PBT20-45；抗静电填料8-11；增容剂3-11；酯交换抑制剂0.05-0.3；抗氧剂0.2-0.6；润滑剂0.2-0.6；紫外光吸收剂0.1-0.5；所述的聚碳酸酯为有机硅改性的双酚A芳香族聚碳酸酯，其熔融指数为10-30g/10min；所述抗静电填料为碳纤维和鳞片石墨的混合物。所述的有机硅改性的双酚A芳香族聚碳酸酯为熔融指数为14-18g/10min、硅含量为5-7的聚碳酸酯。所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.0-1.5g/cm3，乌氏粘度为0.8-1.2dL/g。所述的抗静电填料中碳纤维和鳞片石墨的重量比为2：1。所述的增容剂为乙烯—辛烯—马来酸酐共聚物（POE-g-MAH）、马来酸酐接枝—乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物（SEBS-g-MAH）、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（SBS-g-GMA）、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物（MBS）、丙烯腈—苯乙烯—丙烯酸酯（ASA）中的一种。所述酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯、硫酸二乙酯、季戊四醇二亚磷酸酯、单十二烷基磷酸酯、双十二烷基磷酸酯、十八烷基亚磷酸酯中的至少一种，优选单十二烷基磷酸酯和十八烷基亚磷酸酯两种混合，重量比为3：1。所述的抗氧剂为主抗氧剂和辅抗氧剂复配而成，其中主抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1010，辅抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂PEPQ和抗氧剂412S中的任一种。所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、阿科玛L-1000、聚乙烯蜡和硅酮粉中的一种及以上。紫外吸收剂为巴斯夫的UV234。一种高强度抗静电合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：a、按重量配比称取有机硅改性的双酚A芳香族PC和PBT，并分别加入高速混合机中混合均匀；b、然后加入按重量配比称取的抗静电填料中的鳞片石墨、增容剂、酯交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂，一起搅拌5分钟达到混合均匀后，出料；c、将步骤b混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，按配方称取抗静电填料中的碳纤维从侧喂料加入挤出机，熔融挤出，冷却造粒即得成品；此过程中的挤出机熔融温度为240-275℃，真空泵压力控制在0.06MPa以上。本发明的有益效果：1、本发明在合金中加入了与基体树脂相容性好、热稳定性好的有机型酯交换抑制剂，从而抑制PC、PBT因酯交换造成的降解反应而导致的性能恶化问题；尤其是酯交换抑制剂包括单十二烷基磷酸酯和十八烷基亚磷酸酯两种混合，单十二烷基磷酸酯和十八烷基亚磷酸酯重量比为3：1时，耐热性能最佳，其他比例时，耐热性会有下降。2、本合金中采用了硅含量5-7%的有机硅改性的聚碳酸酯使得合金不仅具有高抗冲韧性、加工流动性好、低内应力等优点，还具有更好的耐热降解、耐化学溶剂的特性，并且有机硅改性聚碳酸酯的引入可以降低增容剂的用量；3、本发明采用重量2：1的碳纤维和鳞片石墨复配来实现抗静电的效果，很好的填补了导电路径中的空隙从而优化了复合材料中的导电网络，使PC/PBT复合材料具备了良好的抗静电效果，其表面电阻率可以达到103Ω/m2；4、碳纤维的少量加入不但使合金具有很好的永久抗静电效果，还使合金具有很高的强度和模量，同时鳞片石墨可以在合金中起到润滑效果，使合金中的各组分很好的分散进而使产品各处的表面电阻率较一致，此外鳞片石墨的润滑性使碳纤维在合金中残余长度较长，从而使材料具有更出色的强度和模量。5、本发明采用增容剂、酯交换抑制剂和抗静电填料等助剂对PC/PBT合金进行共混改性，使制得的合金体系不仅兼具PC、PBT基材各自原有优异性能的同时，还具有优良的抗静电性和高强度，而且翘曲小、尺寸稳定性好、加工流动性好、耐化学溶剂性能优良，因而可广泛适用于汽车、家电、照明、电子通讯等领域。具体实施方式为了更详细地说明本发明，给出下述制备实例，但本发明的范围并不局限于此。实施例1：有机硅改性的双酚A芳香族PC50；PBT30；碳纤维6；鳞片石墨3；增容剂5；酯交换抑制剂0.1；抗氧剂0.4；润滑剂0.3；紫外光吸收剂0.2；a、按重量配比称取有机硅改性的双酚A芳香族PC和PBT，并分别加入高速混合机中混合均匀；b、然后加入按重量配比称取的抗静电填料中的鳞片石墨、增容剂、酯交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂，一起搅拌5分钟达到混合均匀后，出料；c、将步骤b混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，按配方称取抗静电填料中的碳纤维从侧喂料加入挤出机，熔融挤出，冷却造粒即得成品；此过程中的挤出机熔融温度为240-275℃，真空泵压力控制在0.06MPa以上。实施例2：有机硅改性的双酚A芳香族PC60；PBT25；碳纤维7；鳞片石墨3.5；增容剂10；酯交换抑制剂0.1；抗氧剂0.6；润滑剂0.3；紫外光吸收剂0.2；a、按重量配比称取有机硅改性的双酚A芳香族PC和PBT，并分别加入高速混合机中混合均匀；b、然后加入按重量配比称取的抗静电填料中的鳞片石墨、增容剂、酯交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂，一起搅拌5分钟达到混合均匀后，出料；c、将步骤b混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，按配方称取抗静电填料中的碳纤维从侧喂料加入挤出机，熔融挤出，冷却造粒即得成品；此过程中的挤出机熔融温度为240-275℃，真空泵压力控制在0.06MPa以上。实施例3：有机硅改性的双酚A芳香族PC70；PBT30；碳纤维6.8；鳞片石墨3.4；增容剂7；酯交换抑制剂0.2；抗氧剂0.6；润滑剂0.3；紫外光吸收剂0.2；a、按重量配比称取有机硅改性的双酚A芳香族PC和PBT，并分别加入高速混合机中混合均匀；b、然后加入按重量配比称取的抗静电填料中的鳞片石墨、增容剂、酯交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂，一起搅拌5分钟达到混合均匀后，出料；c、将步骤b混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，按配方称取抗静电填料中的碳纤维从侧喂料加入挤出机，熔融挤出，冷却造粒即得成品；此过程中的挤出机熔融温度为240-275℃，真空泵压力控制在0.06MPa以上。对比例1有机硅改性的双酚A芳香族PC50；PBT30；碳纤维6；增容剂5；酯交换抑制剂0.1；抗氧剂0.4；润滑剂0.3；紫外光吸收剂0.2；a、按重量配比称取有机硅改性的双酚A芳香族PC和PBT，并分别加入高速混合机中混合均匀；b、然后加入按重量配比称取的抗静电填料中的增容剂、酯交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂，一起搅拌5分钟达到混合均匀后，出料；c、将步骤b混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，按配方称取抗静电填料中的碳纤维从侧喂料加入挤出机，熔融挤出，冷却造粒即得成品；此过程中的挤出机熔融温度为240-275℃，真空泵压力控制在0.06MPa以上。对比例2：有机硅改性的双酚A芳香族PC60；PBT25；鳞片石墨8；增容剂10；抗氧剂0.7；润滑剂0.3；紫外光吸收剂0.2；a、按重量配比称取有机硅改性的双酚A芳香族PC和PBT，并分别加入高速混合机中混合均匀；b、然后加入按重量配比称取的抗静电填料中的鳞片石墨、增容剂、抗氧剂、润滑剂、紫外吸收剂，一起搅拌5分钟达到混合均匀后，出料；c、将步骤b混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却造粒即得成品；此过程中的挤出机熔融温度为240-275℃，真空泵压力控制在0.06MPa以上。将实施例1-3制备的合金颗粒和对比例1、2的合金颗粒分别加工挤出制得合金塑料，然后对性能进行测试，测试结构如下表1：表1：各实施例的性能测试结果单位测试条件测试标准对比例1对比例2实施例1实施例2实施例3断裂伸长率%50mm/minASTMD6394025455550缺口冲击强度J/m23℃ASTMD25612085220250300熔融指数g/10min260℃/5.0kgASTMD12381640201618合金表面电阻率（Ω/m2）104105103103103抗静电性差差优优优110℃下烧烤200h冲击强度保持率%5042838584270℃炮筒停留30分钟冲击强度保持率%5235808180由上表1可以看出：具体就是，本发明制备的PC/PBT合金在110℃下热烤200H，冲击强度保持83%；合金的表面电阻率明显降低，耐热性好，高温下冲击强度保持率高。所以，本发明的实施例和对比例相比，有明显的优势。本发明制得的合金体系不仅兼具PC、PBT基材各自原有优异性能的同时，还具有优良的抗静电性和高强度，而且翘曲小、尺寸稳定性好、加工流动性好、耐化学溶剂性能优良，因而可广泛适用于汽车、家电、照明、电子通讯等领域。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3