一种PC/ABS合金材料及其制备方法与应用与流程

本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种pc/abs合金材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、覆膜工艺是塑料产品常用的后处理方式之一，采用不同材质的膜进行覆膜，可以任意模拟各种面料、皮革、手感独特的材质，达到美观实用的效果，尤其对于汽车行业的内饰件，可以提升驾乘的舒适度，受到主机厂的关注及消费者的欢迎。

2、聚碳酸酯(pc)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)类材料自身具有较高的表面张力，材料强度高、韧性好，是覆膜产品主选的骨架材料之一，尤其是近年来pc产能的大幅提高，推动市场的扩展。随着人们对环保意识的加强，覆膜所用的胶也更加环保，常用的有环保反应型聚氨酯热熔胶，此类热熔胶对基体材料表面张力要求较高，如果达到良好的粘接力，需要达因值≥40。受制于现有的技术局限，目前市场上覆膜pc/abs材料达因值普遍在37左右，这极大的限制了其应用。

3、目前为了增加pc/abs材料的表面张力，通常采用工艺后处理方法，分别包括：1、化学处理法，2、光化学处理法，3、电晕处理法，4、火焰处理法。这些方法增加了工序，降低了生产效率。cn113861616a公开了一种高表面张力的pc/abs材料及其制备方法，采用酞酸酯偶联剂改性pc/abs材料，但所述pc/abs材料的稳定性较差，限制了其应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种pc/abs合金材料及其制备方法与应用，所述pc/abs合金材料与单组分反应型聚氨酯热熔粘合剂之间具有较高的粘接强度，适合应用于汽车内饰件领域中。

2、为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

3、一种pc/abs合金材料，所述pc/abs合金材料包含如下重量份的成分：pc树脂45～70份、abs树脂16.5～48份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2～8份、无机盐晶须0.5～2份、相容剂3～5份。本发明选用苯乙烯-马来酸酐共聚物与无机盐晶须复配，苯乙烯-马来酸酐共聚物在树脂与无机盐晶须界面形成“架桥”的作用，可显著改善pc/abs合金材料的表面能，提高其与单组分反应型聚氨酯热熔粘合剂的粘接强度。

4、优选地，所述pc/abs合金材料包含如下重量份的成分：pc树脂55～65份、abs树脂25～40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物3～6份、无机盐晶须1～1.5份、相容剂3～5份。对各组分的用量做上述优选可以保证制备出的pc/abs合金材料既具有均一的外观，又可以与单组分反应型聚氨酯热熔粘合剂形成极强的粘接，覆膜稳定性较高。

5、优选地，所述无机盐晶须为硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、碳酸钙晶须、氧化铝晶须、氧化锌晶须、钛酸钾晶须、碳化硅晶须中的至少一种；所述相容剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、abs接枝马来酸酐、苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。

6、进一步优选地，所述无机盐晶须为硼酸镁晶须；所述相容剂为abs接枝马来酸酐。硼酸镁晶须具有轻量化、高强度、高弹性模量、高硬度、耐高温、耐腐蚀以及良好的机械强度等优异性能，通过选用硼酸镁晶须与苯乙烯-马来酸酐共聚物共同作用，可以有效提升所述pc/abs合金材料的表面达因值；此外，苯乙烯-马来酸酐共聚物和abs接枝马来酸酐可协同提升体系中各组分间的相容性，将所述pc/abs合金材料与反应型聚氨酯热熔胶的粘接力提升至180n以上，同时保持良好的外观，适于应用到多个领域中。

7、优选地，所述无机盐晶须的平均长径比为(5～10)：1。无机盐晶须的平均长径比超出10:1时，制备的pc/abs合金材料的外观会受到严重影响，产品表面会出现麻点；无机盐晶须的平均长径比低于5:1时，对pc/abs合金材料的粘接力的改善作用较弱。进一步优选地，所述无机盐晶须为由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，直径为1～2μm；若直径过大，合金的外观会变差，若直径过小，对粘接力的改善作用较弱。

8、优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中顺酐的质量分数为16％～20％。顺酐含量根据astm d3644-2006标准进行测试，采用滴定法，将共聚物溶解在丙酮中，然后用甲醇沉淀，反复三次提纯，测试顺酐含量。苯乙烯-马来酸酐共聚物是一种两性高分子聚合物，苯乙烯可以与pc/abs中的abs互熔，马来酸酐中高活性的顺酐基团易与羟基、氨基反应，优选质量分数为16％～20％，既能确保与pc/abs基材的相容性，又能剩余一部分顺酐与单组分反应型聚氨酯热熔粘合剂中的氨基反应，提高结合力。

9、优选地，所述pc/abs合金材料还含有加工助剂0.2～1.5份；所述加工助剂包含抗氧剂、润滑剂、色料中的至少一种。进一步优选的，所述pc/abs合金材料含有抗氧剂0.1～0.3份、润滑剂0.1～0.3份。添加适量抗氧剂可以提高产品的抗老化性能，添加适量润滑剂可以改善产品的加工性能，但过量会影响产品与热熔胶的粘接性能。

10、进一步优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098等中的至少一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂618中的至少一种。

11、此外，本发明还公开了一种所述pc/abs合金材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

12、(1)将abs树脂、无机盐晶须、相容剂、苯乙烯-马来酸酐共聚物混合均匀，得到预混料；

13、(2)将预混料与pc树脂混合，加入双螺杆挤出机中熔融共混、挤出造粒，得到所述pc/abs合金材料。

14、优选地，所述双螺杆挤出机中螺杆转速为400～500r/min，螺筒温度设定为：一区温度160～200℃、二区温度200～220℃、三区温度220～240℃、四区温度240～260℃、五区温度240～260℃、六区温度240～260℃、七区温度240～260℃、八区温度220～240℃、九区温度240～250℃、十区温度240～260℃、机头温度250～270℃。

15、同时，本发明还公开了所述pc/abs合金材料在汽车内饰件领域中的应用。

16、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

17、本发明首次通过在pc/abs合金材料中添加苯乙烯-马来酸酐共聚物和无机盐晶须，二者协同作用，改变了pc/abs合金材料的表面能，提高了所述pc/abs合金材料与热熔胶的粘接力。此外，本发明通过对各成分的用量以及性能参数进行筛选，使所述pc/abs合金材料具有更高的表面达因值、与热熔胶的粘接力更高，并且具有良好的外观，适合应用于汽车内饰件领域中。

技术特征：

1.一种pc/abs合金材料，其特征在于，包含如下重量份的成分：pc树脂45～70份、abs树脂16.5～48份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2～8份、无机盐晶须0.5～2份、相容剂3～5份。

2.如权利要求1所述pc/abs合金材料，其特征在于，包含如下重量份的成分：pc树脂55～65份、abs树脂25～40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物3～6份、无机盐晶须1～1.5份、相容剂3～5份。

3.如权利要求1所述pc/abs合金材料，其特征在于，所述无机盐晶须为硼酸镁晶须、硼酸铝晶须、碳酸钙晶须、氧化铝晶须、氧化锌晶须、钛酸钾晶须、碳化硅晶须中的至少一种；所述相容剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、abs接枝马来酸酐、苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。

4.如权利要求3所述pc/abs合金材料，其特征在于，所述无机盐晶须为硼酸镁晶须；所述相容剂为abs接枝马来酸酐。

5.如权利要求1所述pc/abs合金材料，其特征在于，所述无机盐晶须的平均长径比为(5～10)：1。

6.如权利要求1所述pc/abs合金材料，其特征在于，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中顺酐的质量分数为16％～20％。

7.如权利要求1所述pc/abs合金材料，其特征在于，所述pc/abs合金材料还含有加工助剂0.2～1.5份；所述加工助剂包含抗氧剂、润滑剂、色料中的至少一种。

8.如权利要求7所述pc/abs合金材料，其特征在于，所述pc/abs合金材料含有抗氧剂0.1～0.3份、润滑剂0.1～0.3份。

9.一种如权利要求1～6任一项所述pc/abs合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种如权利要求1～8任一项所述pc/abs合金材料在汽车内饰件领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种PC/ABS合金材料及其制备方法与应用，涉及高分子材料技术领域。本发明所述PC/ABS合金材料包含如下重量份的成分：PC树脂45～70份、ABS树脂16.5～48份、苯乙烯‑马来酸酐共聚物2～8份、无机盐晶须0.5～2份、相容剂3～5份。本发明通过选用苯乙烯‑马来酸酐共聚物与无机盐晶须共同作用，改善了PC/ABS合金材料的表面达因值，增强了所述PC/ABS合金材料与单组分反应型聚氨酯热熔粘合剂的粘接强度，适合应用于汽车内饰件领域中。

技术研发人员：孙付宇,陈平绪,叶南飚,王中林,张永,李明昆,王燕
受保护的技术使用者：金发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13