一种耐应力开裂的高流动性电镀级ABS/PBT合金材料及其制备方法与流程

文档序号:20914600发布日期:2020-05-29 13:21阅读:464来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,涉及一种耐应力开裂的高流动性电镀级abs/pbt合金材料及其制备方法。



背景技术:

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)具有优良的冲击韧性、成型尺寸稳定性、表面光泽度以及后加工表面处理方便等特点,是一种综合性能优异的热塑性塑料,被广泛应用于电子电器、玩具、汽车配件等生活中的各个领域。其中,丁二烯组份给abs带来优秀韧性和耐寒性的同时,造成了其机械性能和熔体流动性差,导致了注塑制品容易产生残留应力,特别是对应力敏感的电镀制品而言,会使镀层结合力变低,甚至是基体产生开裂,鼓泡等不良的表面形貌,影响制品的外观及其使用。

聚对苯二甲酸丁二醇脂(pbt)是一种结晶的热塑性工程塑料,其具有优良的耐候性、耐腐蚀性、耐溶剂性,机械强度,熔体流动性等特点。是近年来一种发展迅速的新兴工程塑料。pbt与pet、pc等工程塑料相比,具有较低的熔点,与abs的加工温度更为接近,制备的材料具有更低的加工温度。又因为pbt是一种结晶性的材料,在相容剂的作用下,均匀分散在abs中,提高abs的刚性和耐应力开裂性能。

通过检索,发现如下相关专利:

cn102516735a公开了一种低内应力电镀pc/abs合金材料,该合金材料包含以下组分及重量份:pc树脂30~80份,abs树脂15~65份,pa树脂1~5份,抗氧剂0.1~1份,润滑剂0.1~1份。由于加入了pa树脂,使得pc/abs合金材料拥有更好的流动性,使得pc/abs合金材料拥有更好的流动性,降低了成型时的内应力,从而提高了pc/abs合金的电镀效果。

cn105462151a公开了一种abs/pbt组合物,该组合物包括如下重量份的配方组份:abs50~90;pbt10~50份;相容剂2~5份,其中所述abs中丙烯腈含量为18%~21%,丁二烯含量为25%~33%。通过选用特定含量的丙烯腈和丁二烯的abs,将abs、pbt、相容剂等混合,改善abs耐油脂性能。该组合物具有优异的耐油脂性能,主要应用在蓄电池壳体材料。

上述专利所制得的电镀级pc/abs合金材料中,通过添加pa来改善合金的流动性,而pa具有较高熔点和高吸水性的特点,制件电镀前需要充分的干燥,否则会因为水汽产生不良的表面状态。

合金abs/pbt材料中,pbt含量较高(10~50wt%),使abs耐油脂方面性能突出,但是高含量的pbt会影响abs的电镀性能;本发明方法使用低含量pbt(1~10wt%)制备的abs/pbt合金材料机械性能优异,在不影响电镀性能的前提下,提高耐应力开裂性能和流动性。



技术实现要素:

本发明的目的是解决现有电镀级abs材料流动性不足,耐应力性开裂能差的缺点,提供一种加工工艺简单,耐应力开裂,高流动性的电镀级abs/pbt合金材料。

为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:

一种耐应力开裂的高流动性电镀级abs/pbt合金材料,包括以下重量份的原料:

本发明中:

所述pbt的特性粘度为0.75~1dl/g,熔体流动速率为30-120g/10min(250℃,2.16kg)。

所述的亲水改性剂为pva树脂,聚合度为1700,醇解度为88。

所述相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(san-g-mah),苯乙烯马来酸酐共聚物(sma),甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯共聚物(mma-ma)中的一种或几种。

所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或几种。

本发明还公开了所述abs/pbt合金的制备方法,包括如下步骤:

(1)按照权利要求1~4任一所述的abs/pbt合金材料配方称取各组分。物料在挤出成型前需要进行干燥,将所述的abs在80~90℃下干燥4-10小时及所述pbt在90~110℃下干燥4-10小时。

(2)将步骤(1)中经的物料高速混合机混合均匀。然后倒入双螺杆挤出机中,经过熔融挤出、牵引、切割造粒,得到所述的abs/pbt合金材料。

将得到的abs/pbt合金材料通过注射成型,得到标准样条进行性能测试。

其中,步骤(2)中的高速混合机转速为500~1000rpm,混合温度为20~50℃,混合时间为3~5min。螺杆挤出机为双螺杆挤出机,各区温度为190~250℃。

步骤(3)中的注塑机为卧式注塑机,其各区温度为190-230℃。

本发明的优点和积极效果是:

(1)本发明通过熔融挤出的方法使abs、pbt、亲水改性剂、相容剂、抗氧剂等助剂充分混合并发生协同作用,从而赋予了该abs/pbt合金材料优异的机械性能、加工流动性、亲水性。

(2)本发明制得的abs/pbt合金材料比abs拥有更好的耐应力开裂性能。

(3)本发明的abs/pbt合金材料的制备方法简单,生产过程连续化,成本低廉,生产效率高,适用于工业化生产。

具体实施方式

为了更好的理解本发明,下面结合具体实例对本发明进行阐述,但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例,实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。

实施例1:

将abs在80℃下干燥8~10小时,pbt在110℃下干燥4~5小时。

按下列重量份称取各组分原料:abs树脂90份,pbt树脂(特性粘度0.75dl/g)10份,亲水改性剂(pva)2份,相容剂(abs-g-mah)0.5份,抗氧剂(抗氧剂1010)0.3份。将按照上述重量份配好的原料放入高速混合机中混合3-5分钟,然后将充分混合的物料放入双螺杆挤出机中经过熔融挤出,其中双螺杆挤出机设定一区温度为200~210℃,二区温度210~220℃,三区温度220~230℃,四区温度230~240℃,机头温度200-210℃,螺杆转速200rpm,牵引和切割造粒,得到所述的abs/pbt合金材料。其熔体流动速率为28.65g/10min,拉伸强度为44.97mpa,水接触角65.4°,耐应力开裂时间16s,电镀良品率95%。

实施例2:

将abs在80℃下干燥8-10小时,pbt在110℃下干燥4-5小时。

按下列重量份称取各组分原料:abs树脂90份,pbt树脂(特性粘度0.83dl/g)10份,亲水改性剂(pva)1份,相容剂(abs-g-mah)0.5份,抗氧剂(抗氧剂1010)0.3份。将按照上述重量份配好的原料放入高速混合机中混合3-5分钟,然后将充分混合的物料放入双螺杆挤出机中经过熔融挤出,其中双螺杆挤出机设定一区温度为200~210℃,二区温度210~220℃,三区温度220~230℃,四区温度230~240℃,机头温度200-210℃,螺杆转速200rpm,牵引和切割造粒,得到所述的abs/pbt合金材料。其熔体流动速率为23.02g/10min,拉伸强度为45.08mpa,水接触角78.9°,耐应力开裂时间20s,电镀良品率93%。

实施例3:

将abs在80℃下干燥8-10小时,pbt在110℃下干燥4-5小时。

按下列重量份称取各组分原料:abs树脂90份,pbt树脂(特性粘度1dl/g)10份,亲水改性剂(pva)0.5份,相容剂(abs-g-mah)0.5份,抗氧剂(抗氧剂1010)0.3份。将按照上述重量份配好的原料放入高速混合机中混合3-5分钟,然后将充分混合的物料放入双螺杆挤出机中经过熔融挤出,其中双螺杆挤出机设定一区温度为200~210℃,二区温度210~220℃,三区温度220~230℃,四区温度230~240℃,机头温度200-210℃,螺杆转速200rpm,牵引和切割造粒,得到所述的abs/pbt合金材料。其熔体流动速率为16.47g/10min,拉伸强度为45.99mpa,水接触角85.9°,耐应力开裂时间25s,电镀良品率88%。

实施例4:

将abs在80℃下干燥8-10小时,pbt在110℃下干燥4-5小时。

按下列重量份称取各组分原料:abs树脂95份,pbt树脂(特性粘度1dl/g)5份,亲水改性剂(pva)1份,相容剂(san)0.5份,抗氧剂(抗氧剂1010)0.3份。将按照上述重量份配好的原料放入高速混合机中混合3-5分钟,然后将充分混合的物料放入双螺杆挤出机中经过熔融挤出,其中双螺杆挤出机设定一区温度为200~210℃,二区温度210~220℃,三区温度220~230℃,四区温度230~240℃,机头温度200-210℃,螺杆转速200rpm,牵引和切割造粒,得到所述的abs/pbt合金材料。其熔体流动速率为16.18g/10min,拉伸强度为45.32mpa,水接触角75.4°,耐应力开裂时间15s,电镀良品率95%。

实施例5:

将abs在80℃下干燥8-10小时,pbt在110℃下干燥4-5小时。

按下列重量份称取各组分原料:abs树脂97份,pbt树脂(特性粘度1dl/g)3份,亲水改性剂(pva)0.5份,相容剂(san)0.5份,抗氧剂(抗氧剂1010)0.3份。将按照上述重量份配好的原料放入高速混合机中混合3-5分钟,然后将充分混合的物料放入双螺杆挤出机中经过熔融挤出,其中双螺杆挤出机设定一区温度为200~210℃,二区温度210~220℃,三区温度220~230℃,四区温度230~240℃,机头温度200-210℃,螺杆转速200rpm,牵引和切割造粒,得到所述的abs/pbt合金材料。其熔体流动速率为15.82g/10min,拉伸强度为43.64mpa,水接触角84.2°,耐应力开裂时间10s,电镀良品率94%。

对比例1:

将abs在80℃下干燥8-10小时。

按下列重量份称取各组分原料:abs树脂100份,抗氧剂(抗氧剂1010)0.3份。将按照上述重量份配好的原料放入高速混合机中混合3-5分钟,然后将充分混合的物料放入双螺杆挤出机中经过熔融挤出,其中双螺杆挤出机设定一区温度为200~210℃,二区温度210~220℃,三区温度220~230℃,四区温度230~240℃,机头温度200-210℃,螺杆转速200rpm,牵引和切割造粒,得到未经pbt改性的abs材料。其熔体流动速率为15.32g/10min,拉伸强度为41.83mpa,水接触角89.2°,耐应力开裂时间5s,电镀良品率90%。

本发明的拉伸性能测试按gb-t1040.2-2006进行,试样类型为1ba型,试验速度为20mm/min。熔体流动速率性能测试按gb-t3682-2000进行,在温度为220℃,载荷为10kg条件下进行测试。耐应力开裂测试使用80*10*4mm的标准样条,在样条底端10mm处预制3mm直径的通孔,拧入m4*10的螺丝预制应力,然后立刻移入冰乙酸溶液中加速应力释放,并记录样条断裂时间。

从实施例1~3和对比例1的性能比较可以看出,本发明通过添加不同特性粘度的pbt树脂,并且通过选择合适的相容剂,都可以明显的提升abs的熔体流动速率和耐应力开裂时间,亲水改性剂(pva)可以明显的改善abs的亲水性,以保证后续的电镀工艺。通过实施例4~5和对比例1的性能比较可以看出,当pbt含量较低时,对abs的耐应力开裂性能仍有较大提升。

综上所述,本发明生产工艺简单,由于pbt的存在,提高了abs的流动性,降低了制件在成型过程中产生的内应力,pva的加入使abs的亲水性能提高,在粗化的过程中,可以增加“锚合点”的数量。通过降低内应力和增加“锚合点”的数量来保证电镀结合力,从而提高了abs合金材料的电镀良品率。

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