一种高强度电镀PC/ABS合金材料及其制备方法与流程

文档序号:14377686阅读:1561来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种高强度电镀pc/abs合金材料及其制备方法。



背景技术:

作为一类常见的工程塑料,聚碳酸酯(pc)因为其结构上同时拥有刚性的苯环和柔性的碳酸酯键而兼具了出色的刚性和韧性。但也存在诸如流动性差、缺口敏感和厚壁敏感等物理缺点。对于这些问题,通常的做法是将pc与其他材料进行共混,特别是与abs所组成的pc/abs材料,能够很好地取长补短,在力学性能和加工性方面具有明显的优势,成为汽车和家电等行业所青睐的工程塑料。

在pc/abs众多的应用中,有一类应用便是作为电镀材料,在家电、汽车内外饰等用途上发挥作用。

根据电镀的原理,需要对材料中的橡胶进行刻蚀,从而形成大量的孔洞,以利于后续的敏化活化和化学镀镍或镀铜。因此,一般来说,电镀级pc/abs中的橡胶含量会明显高于普通级别的pc/abs,同时,pc的含量会设计得比较低,如此,才能够保证电镀材料具有良好的上镀能力和电镀结合力。

但应用于汽车的电镀pc/abs,主要会被加工为两类制件,一类是电镀装饰件,如饰条、标牌等,而另一类则是功能件,主要就是门把手、出风口拨轮等。如前所述,为了保证电镀性能,一般的电镀级pc/abs在配方设计时,具有高胶量和相对较低的pc含量。而pc/abs这一材料中强度更多是由pc提供的,只有当pc成为主相的情况下,材料的性能才能够得到显著的提升。可以说,目前主流的电镀pc/abs更多的都是为装饰件而设计的,当应用于门把手等功能件时,其强度是相对不足的。这也是为什么很多门把手在经历拉拔实验或疲劳性实验后,部件出现失效的原因。

因此,如何在提高pc含量的同时,又保证材料的上镀能力,成为了众多材料厂家一直渴望解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高强度电镀pc/abs合金材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:

一种高强度电镀pc/abs合金材料,该合金材料由以下重量份含量的组分组成:

其中,含dmf的san母粒中dmf的质量含量为1~4%。

优选地,该合金材料由以下重量份含量的组分组成:

其中,含dmf的san母粒中dmf的质量含量为2~3%。

dmf的添加能够很好地促进pc的溶胀,使材料表面变得稍为疏松,从而促进粗化过程的达成,使毛坯件粗化后的锚合孔洞更均匀和密集。

优选地,所述的聚碳酸酯为粘均分子量为20000~30000g/mol的双酚a型聚碳酸酯。

优选地,含dmf的san母粒是san和dmf共同挤出造粒制得。

优选地,所述的san的粘均分子量为100000~200000g/mol,以重量百分比含量计,san中丙烯腈的质量含量为24~30%。

优选地,含dmf的san母粒的制备包括以下步骤:

将san与dmf置于高速混合器中,混合10~20min,得到混合物料,将混合物料投置于双螺杆挤出机中,控制螺杆转速为180~600rpm,经过熔融挤出,造粒,得到所述的含dmf的san母粒。

优选地,所述的聚丁二烯橡胶粉的粘均分子量为100000~200000g/mol,胶含量为50~60%。

之所以优选上述分子量范围,是由于该材料中主相为聚碳酸酯,也是提供材料强度和耐疲劳特性的成分,较高的pc分子量,能够有效提升材料的耐疲劳特性。san作为分散相,相对较低的分子量能够带来更好的流动性,但又不至于较大程度地影响耐疲劳特性。聚丁二烯橡胶粉的分子量位于此区间内,其连段缠结程度更有利于材料粗化。

优选地,所述的抗氧剂为市售抗氧剂irganox1010、irganox1076和irganox168中的一种或几种的混合。

之所以选择这些抗氧剂的组合,主要出于两方面的考虑:其一是由于1010和1076与pc/abs材料的相容性好,另一方面是希望通过主抗和辅抗的共同作用,在挤出、注塑和长期使用的过程中为材料提供更全面和综合的保护。

所述的高强度电镀pc/abs合金材料的制备方法,包括以下步骤:

将含dmf的san母粒、聚碳酸酯、聚丁二烯橡胶粉和抗氧剂一同加入到混合器中,混合10~20min,得到混合物料,将混合物料投置于双螺杆挤出机中,控制螺杆转速为180~600rpm,经过熔融挤出,造粒,制得所述的强度电镀pc/abs合金材料。

对电镀过程有所了解的工程技术人员都比较清楚,在电镀的过程中,会经历基材的粗化环节,这也是决定材料后续是否能够良好电镀的关键一步。目前对于塑料电镀来说,用的基本都是化学粗化——在刻蚀的同时,还能够氧化基材,形成较多的活性基团,从而增强后续化学镀层的结合状况。

而实际上,在表面粗化这种工艺上,除了采用强酸进行化学粗化,还有两种粗化方法:其一是采用喷砂喷丸的方式进行的机械粗化,其二则是采用溶解性不强的溶剂进行溶胀粗化。而对于电镀药水厂家来说,其实在实际生产中,已经将溶胀粗化进行了实际应用。

在某些需要与abs共线生产的电镀线上,如果采用与abs相当的电镀粗化和后续工艺,pc/abs制件有时会进行一步预粗化,其实质就是采用dmf等溶剂对pc/abs进行溶胀,使材料表面变得疏松一些,从而有利于强酸的后续刻蚀。

与现有技术相比,本发明的创造性地将预粗化的工艺直接引入到高pc含量的电镀pc/abs材料中。具体操作就是在配方设计阶段,就引入能够使pc发生轻微溶胀的dmf溶剂,在后续加工过程中,dmf的添加能够很好地促进pc的溶胀,使材料表面变得稍为疏松,从而促进粗化过程的达成,使毛坯件粗化后的锚合孔洞更均匀和密集,从而带来更高的上镀能力和电镀良率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种高强度电镀pc/abs合金材料,该合金材料的组成如下(质量百分比):

该合金材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将san与dmf置于高速混合器中,混合10~20min,得到混合物料,将混合物料投置于双螺杆挤出机中,控制螺杆转速为180~600rpm,经过熔融挤出,造粒,制备得到含dmf的san母粒;

(2)将含dmf的san母粒与聚碳酸酯、聚丁二烯橡胶粉和抗氧剂一同加入到混合器中,混合10~20min,得到混合物料,将混合物料投置于双螺杆挤出机中,控制螺杆转速为180~600rpm,经过熔融挤出,造粒即得高强度电镀pc/abs材料。

本实施例的合金材料的特点及应用:具有较高流动性和较好的电镀结合力,适合应用于细长饰条等电镀件。所制备的电镀件,结合力采用通用gmw14668方法进行测试,平均结合力可达7~8n/cm,高于目前市售常规牌号的5~6n/cm。260℃&10kg条件下熔指达到15g/10min,相较主流牌号提高50%左右。

实施例2

一种高强度电镀pc/abs合金材料,该合金材料的组成如下(质量百分比):

本实施例的合金材料的特点及应用:具有很好的耐高温性能和耐热稳定性,适合应用于发动机上的电镀饰条,标牌等装饰件。本方案所制备的制件,电镀后的耐热使用温度达到120℃,相比于目前市售的一般级别电镀pc/abs提高15℃左右,更适合用于发动机罩盖等高耐热要求的位置。

实施例3

一种高强度电镀pc/abs合金材料,该合金材料的组成如下(质量百分比):

本实施例的合金材料的特点及应用:具有很好的强度和耐疲劳特性,适合应用于电镀内外门把手等功能件。所制得的内门把手,采用大众pv3644拉拔测试,动态方法下,拉拔强度可达380n左右,高于普通材料做成这一门把手强度约30%。拉拔往复周期可到10万次以上,亦大大高于普通级别材料。

实施例4

一种高强度电镀pc/abs合金材料,该合金材料的组成如下(质量百分比):

本实施例的合金材料的特点及应用:具有较好的耐热性能和强度,适合应用于方向盘电镀标牌等阳光直射的部位。本方案相较于未添加dmf的同配方对照组,采用相同工艺进行电镀,电镀良率提升十五个百分点至85%左右,而未添加组制备的样件在边缘和拐角位置容易出现漏镀问题。

实施例5

本实施例的高强度电镀pc/abs合金材料与实施例1基本相同,不同之处在于,本实施例中,该合金材料的组成如下:

实施例6

本实施例的高强度电镀pc/abs合金材料与实施例1基本相同,不同之处在于,本实施例中,该合金材料的组成如下:

实施例7

本实施例的高强度电镀pc/abs合金材料与实施例1基本相同,不同之处在于,本实施例中,该合金材料的组成如下:

实施例8

本实施例的高强度电镀pc/abs合金材料与实施例1基本相同,不同之处在于,本实施例中,该合金材料的组成如下:

实施例9

本实施例的高强度电镀pc/abs合金材料与实施例1基本相同,不同之处在于,本实施例中,该合金材料的组成如下:

上述各实施例中,聚碳酸酯均为双酚a型聚碳酸酯,san中丙烯腈的质量含量为24~30%。聚丁二烯橡胶粉的胶含量为50~60%。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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