一种高耐热阻燃仿金属PC/ABS合金材料及其制备方法与流程

本发明涉及复合塑料制备的，尤其涉及一种免喷涂的高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料及其制备方法。

背景技术：

1、pc/abs复合材料既有pc(聚碳酸酯)树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂优良的加工流动性。这种复合材料用于制备薄壁及复杂形状的制品时能保持其优异的综合性能，因此被广泛应用于家电、汽车、3c数码等技术领域。随着人们审美需求的提升，制备家电外观材料的性能越来越受到关注。pc/abs复合材料的传统注塑件通过喷涂、丝印、膜转印等二次处理工艺可以提升产品的美观效果，但不环保且成本高。目前已经有免喷涂的外观材料可一次性注塑成型替代上述工艺，但是这些免喷涂外观材料功能性不足，在满足产品外观条件下却无法满足产品性能的要求，如，耐热、阻燃等特殊性能。

2、当前，现有技术提供一种高光泽pc/abs合金材料。该高光免喷涂pc/abs合金材料，包括pc树脂、abs树脂和一些助剂及效果粉。该现有技术通过添加的效果粉粒径的配比选择，可提升树脂的流动性并减少留痕。但是，该技术方案中，采用单一的珠光配方体系及双螺杆工艺，使得合金材料的反射效果及银粉珠光粒径保持不佳，无法达到高光最佳效果，并且无阻燃功能。另有现有技术还公开了一种pc/abs阻燃复合材料，包括pc、abs、添加剂、至少一种阻燃剂。该技术虽然可以满足阻燃性能，但该复合材料制备的产品外观感官差、球压温度低，无法满足产品外观和带电部件的125℃球压温度的要求。

3、因此，如何克服现有技术制备的免喷涂仿金属阻燃pc/abs合金材料产品的外观光泽度低、不能满足125℃球压温度的要求的缺陷是本领域急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术提供的免喷涂仿金属阻燃pc/abs合金材料产品的外观光泽度低、不能满足125℃球压温度的要求的问题，提供一种免喷涂的外观光泽度高以及高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料及其制备方法。

2、本发明提供的一种高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料，其由下列重量百分比的原料配制而成：

3、pc 60-90％、abs 0.05-30％、相容剂0.1-10％、阻燃剂1-30％、抗滴落剂0.05-10％、纳米级增硬剂0.01-10％、抗氧剂0.1-0.5％、改性铝粉0.001-5％、改性珠光粉0.001-5％、色粉0.0001-1％。

4、优选的，所述pc相对分子量为1000-20000，玻璃化转变温度等于和大于140℃。

5、优选的，所述abs为本体法丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或abs接枝聚合物。

6、优选的，所述相容剂为mbs、abs接枝马来酸酐、sebs或sma共聚物中的至少一种。

7、优选的，所述阻燃剂为二苯基磷酸酯、有机氟黄酸盐或有机硅阻燃协效剂中的至少一种。

8、优选的，所述的抗滴剂为聚四氟乙烯粉末、聚四氟乙烯或苯乙烯-丙烯腈共聚物中的至少一种。

9、优选的，所述的纳米级增硬剂为纳米碳化硅、纳米氧化铝或纳米氮化硼中的至少一种。

10、优选的，所述的抗氧剂为1076、168或1010中的至少一种。

11、优选的，所述的改性铝粉为通过湿法包覆pe蜡和偶联剂进行表面处理的粉体，该改性铝粉为10-90um的片状形貌和/或多面体形貌的粉体。

12、优选的，所述的改性珠光粉为通过湿法包覆pe蜡和偶联剂进行表面处理的粉体，该改性珠光粉为不同颜色的玻璃珠光、自然云母或天然云母中的至少一种。

13、优选的，所述的色粉为炭黑、油化黑、2b蓝、群青、群紫、st黄、钛黄、铁红或179红中的至少一种。

14、本发明还提供一种所述高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料的制备方法，包括如下步骤：

15、步骤1：根据pc/abs合金原料的用量配比，称量相关原料，将pc、abs、相容剂、阻燃剂、抗滴落剂、纳米级增硬剂和抗氧剂倒入高速混料机进行混合分散第一时间后得混合料，然后在第一挤出温度下采用双螺杆挤出机将混合料挤出，冷却、切粒，制得pc/abs合金；

16、步骤2：将所述pc/abs合金添加白油后，高速混合分散第二时间，加入色粉高速分散第三时间，再加入改性铝粉和改性珠光粉高速分散所述第二时间后得混合分散料，然后在第二挤出温度下采用单螺杆挤出机将混合分散料挤出，冷却、切粒，制得所述高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料。

17、优选的，所述步骤1中，第一时间为15～16min，所述高速混料机的转速为1000rad/min，所述第一挤出温度为240-260℃。

18、优选的，所述第二时间为5～6min，所述第三时间为10～11min，所述第二挤出温度为240℃。

19、优选的，所述改性铝粉的制备为：在50-90℃下，将一定量的液体石蜡和偶联剂溶于乙醇中的溶液，再将至少一种形貌的铝粉添加到所述溶液中，活化15-120min后烘干，获得单分子层包覆的所述改性铝粉。

20、优选的，所述改性珠光粉的制备为：在50-90℃下，将一定量的液体石蜡和偶联剂溶于乙醇中的溶液，再将至少一种颜色的珠光添加到所述溶液中，活化15-120min后烘干，获得单分子层包覆的所述改性珠光粉。

21、本发明提供的高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料引入纳米级增硬剂阻燃配方体系，使得pc/abs合金材料的耐热性能及表面硬度具有较大提升，球压温度达到125℃，阻燃达到1.5mmv0。尤其是加入了特别制备的改性铝粉和改性珠光粉、还有色粉与阻燃pc/abs合金材料搭配构成全新的材料体系，并改用无剪切的单螺杆挤出分散混合料为第二步工艺，以致在增加了粉体韧性的同时还减少了螺杆对于粉体的剪切强度，从而获得了具有仿金属效果的高光泽、耐球压及高阻燃的免喷涂pc/abs合金材料。

技术特征：

1.一种高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料，其特征在于，由下列重量百分比的原料配制而成：

2.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述pc的相对分子量为1000-20000，玻璃化转变温度等于和大于140℃。

3.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的abs为本体法丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和/或abs接枝聚合物。

4.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的相容剂为mbs、abs接枝马来酸酐、sebs或sma共聚物中的至少一种。

5.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的阻燃剂为二苯基磷酸酯、有机氟黄酸盐或有机硅阻燃协效剂中的至少一种。

6.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的抗滴剂为聚四氟乙烯粉末、聚四氟乙烯或苯乙烯-丙烯腈共聚物中的至少一种。

7.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的纳米级增硬剂为纳米碳化硅、纳米氧化铝或纳米氮化硼中的至少一种。

8.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为1076、168或1010中的至少一种。

9.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的改性铝粉为通过湿法包覆pe蜡和偶联剂进行表面处理的粉体，该改性铝粉为10-90um的片状形貌和/或多面体形貌的粉体。

10.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的改性珠光粉为通过湿法包覆pe蜡和偶联剂进行表面处理的粉体，该改性珠光粉为不同颜色的玻璃珠光、自然云母或天然云母中的至少一种。

11.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述的色粉为炭黑、油化黑、2b蓝、群青、群紫、st黄、钛黄、铁红或179红中的至少一种。

12.一种如权利要求1至11任一项所述的高耐热阻燃仿金属pc/abs合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述第一时间为15～16min，所述高速混料机的转速为1000rad/min，所述第一挤出温度为240-260℃。

14.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述第二时间为5～6min，所述第三时间为10～11min，所述第二挤出温度为240℃。

15.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述改性铝粉的制备为：在50-90℃下，将液体石蜡和偶联剂溶于乙醇中得溶液，再将至少一种形貌的铝粉添加到所述溶液中，活化15-120min后烘干，获得单分子层包覆的所述改性铝粉。

16.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述改性珠光粉的制备为：在50-90℃下，将液体石蜡和偶联剂溶于乙醇中得溶液，再将至少一种颜色的珠光粉添加到所述溶液中，活化15-120min后烘干，获得单分子层包覆的所述改性珠光粉。

技术总结
一种高耐热阻燃仿金属PC/ABS合金材料及其制备方法，所述合金材料由下列重量百分比的原料配制而成：PC 60‑90％、ABS 0.05‑30％、相容剂0.1‑10％、阻燃剂1‑30％、抗滴落剂0.05‑10％、纳米级增硬剂0.01‑10％、抗氧剂0.1‑0.5％、改性铝粉0.001‑5％、改性珠光粉0.001‑5％、色粉0.0001‑1％。由于引入纳米级增硬剂，使得合金材料的耐热性能及表面硬度大为提升，球压温度可达125℃，阻燃为1.5mmV0。选用全新的改性铝粉和改性珠光粉，增加了粉体韧性；采用无剪切单螺杆挤出的第二步工艺，减少了螺杆的剪切强度，制得了本发明所述的PC/ABS合金材料。

技术研发人员：刘冬丽,丁龙龙,蒋沅峰,刘鑫,张从武,王琳
受保护的技术使用者：珠海格力新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15