一种电镀级再生pc/abs合金材料及其制备方法与应用
【专利摘要】本发明提供了一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按质量份计，包括如下组分：PC再生料30?70份、ABS再生料40?60份、苯乙烯?丙烯腈共聚物5?30份、丁二烯类接枝橡胶5?30份、相容剂1?3份和加工助剂0.5?1份。利用ABS再生料和PC再生料进行改性制备，获得了一种高耐热、良好的适应性、成型性能的再生PC/ABS合金材料，能够满足电镀级PC/ABS合金材料的性能要求。本发明为如何回收利用PC再生料与ABS再生料开创了一个新的途径，极大的实现了PC再生料与ABS再生料的经济价值与环保价值，相应的本发明还提供了该再生PC/ABS合金材料的制备方法与应用。
【专利说明】
一种电镀级再生PC/ABS合金材料及其制备方法与应用
技术领域
[0001 ]本发明涉及PC/ABS合金材料技术领域，具体涉及一种利用ABS再生料和PC再生料 进行改性制备电镀级的PC/ABS合金材料，及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯(PC)是一种性能优异的工程塑料，具有突出的冲击韧性、较宽的使用温 度范围、良好的电绝缘性和尺寸稳定性等优点，已经在汽车和电子电器工业领域得到了广 泛应用。但PC熔体粘度大、加工成型困难，特别是大型制品容易产生应力开裂，耐化学药品 性差，而且价格较高，这些不足使PC的应用受到了一定限制。
[0003] 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物树脂(ABS)的性能介于工程塑料和通用塑料之间， 具有良好的耐冲击性能和加工性能，价格也比较便宜，因而得到了广泛应用。但其耐热性、 耐候性差，力学性能不够理想。以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料 合金，具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比，PC/ ABS合金材料具有较低的熔体粘度，良好的加工性能，并能大幅改善产品耐应力开裂的性 能；与ABS相比，提高了其耐热性和耐候性，成本介于PC和ABS之间，又兼具两者的优点，能 更好地应用于汽车、电子、电镀等行业，其在汽车上的主要部件有:汽车仪表板、门把手、车 灯等。
[0004] 电镀PC/ABS产品具有漂亮的外观，良好的抗腐蚀性及耐候性，因此应用广泛。但并 非所有PC/ABS都适合电镀工艺，只有达到特殊电镀级别的PC/ABS材料才可以满足电镀的要 求。简单地说，PC/ABS电镀就是将ABS中的B(丁二烯）以化学方式进行腐蚀去除，B粒子被溶 去而AS骨架基本上不受腐蚀，故塑料表面形成了细密的显微凹坑，再附着一层导体（比如 铜)使其能够导电，随后再参照金属电镀的方式进行电镀，在其表面镀上一层金属薄膜。金 属在这些凹坑中形成无数小按扣而产生铆合效应。B粒子含量偏少且粒大稀疏，或其含量过 多且过于致密，都会导致塑件表面镀层铆合效应低，造成镀层与塑件附着力差。
[0005] 通常，在一个完整的电镀级的PC/ABS合金材料的生产周期内，电镀级PC/ABS被要 求赋予以下性能：优异的成型加工性能，对成型复杂制件的良好适应性；良好的可电镀性 能，出色的耐温、长期使用抗疲劳性能;塑件能满足电镀要求，电镀件能通过主机厂的各项 标准认证;能通过主机厂的总成、整车试验。
[0006] 由于电镀级的PC/ABS合金材料对性能要求苛刻，目前采用PC、ABS新料进行制备， 以期获得满足上述性能要求的电镀级PC/ABS合金材料。然而，随着电子产品越来越广泛的 应用，不论是PC还是ABS均会产生大量的次料或回收品，因而，如何实现对这些PC、ABS次料 或回收品进行再次利用，成为困扰的难题，目前针对其的处理主要有以下几种方式。
[0007] (1)焚烧或填埋方式，由于在焚烧过程中会产生二氧化硫等有害气体，极易造成环 境污染，而采取填埋方式，PC和ABS的难降解性也会对环境造成很大的危害，目前这种方式 正在逐步被淘汰。
[0008] (2)对次料、次品或回收品进行简单的回收处理而不进行任何改性，降级为普通塑 料使用，虽然解决了环境污染问题，但未能充分利用这些次料的经济价值，应用范围窄。
[0009]因此，如何回收并充分运用这些次料或回收品，使之再生后产生新的经济效益是 一项利国利民的课题。
【发明内容】
[0010]为了解决上述问题，本发明提供了一种电镀级再生PC/ABS合金材料，利用ABS再生 料和PC再生料进行改性制备，获得了一种高耐热、良好的适应性、成型性能的再生PC/ABS合 金材料，能够满足电镀级PC/ABS合金材料的性能要求。
[0011] 相应的，本发明还提供了该电镀级再生PC/ABS合金材料的制备方法与应用。
[0012] 为了实现本发明的技术目的，本发明采用如下技术方案。
[0013] 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按质量份计，包括如下组分:PC再生料30-70份、 ABS再生料40-60份、苯乙烯-丙烯腈共聚物5-30份、丁二烯类接枝橡胶5-30份、相容剂1-3份 和加工助剂0.5-1份。
[0014] 优选的，所述PC再生料为分子量在22000-35000间的双酸A型芳香族PC再生料。 [0015] 优选的，所述PC再生料、ABS再生料的粒径小于等于10mm。此处，将PC再生料和ABS 再生料的粒径控制l〇mm以下有助于在制备PC/ABS合金材料时混合均匀，使其更好的反应。 当PC再生料与ABS再生料的粒径在10mm以上时，得至IjPC/ABS合金材料性能均匀性稍差。当PC 再生料与ABS再生料的粒径小于0.1mm时，可以提高PC/ABS合金材料的强度、抗冲击韧性、耐 热性能和成型性能，但是粒径越小，原料处理成本也越高，对于本发明而言，采用粒径为1-10mm的PC再生料和ABS再生料可以在成本上和性能上获得平衡。
[0016] 所述乙烯-丙烯腈共聚物的分子量为80000-150000,其中苯乙烯质量分数为70%-90%，丙烯腈质量分数为10%_30%。
[0017] 所述丁二烯类接枝橡胶为甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-丁二 烯-丙烯腈高胶粉中的至少一种，所述聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉中丁二烯的摩尔含 量大于等于60%。
[0018] 所述相容剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹体、SAG(苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水 甘油酯共聚物)或MBS(甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物）中的至少一种。在本发 明中选用相容剂SAG，通过SAG与ABS、PC间的扩链接枝反应，显著提高了ABS、PC再生料加工 流动性，使再生ABS/PBT合金材料具有很好的强度性能，能够满足电镀PC/ABS合金材料的性 能要求。
[0019]所述工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的一种或多种，其中， 所述的主抗氧剂为β_(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁 基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、双（2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇或2,6_二叔丁基-4-4 甲酚、Ν，Ν'_双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基）己二胺中的一种或多种;所述的辅 助抗氧剂为三(2,4 一二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂 醇酯中的一种或多种;所述的内润滑剂为E蜡，硬脂酸钙或者聚乙烯蜡(PE蜡）中的一种或多 种;所述的外润滑剂为硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂(PETS)中的至少一种。
[0020] 所述E蜡优选美国克莱恩公司产品。
[0021] 相应的，本发明还提供了一种电镀级再生PC/ABS合金材料的制备方法，包括如下 步骤:按质量配比，将PC再生料、ABS再生料、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丁二烯类接枝橡胶、相 容剂和加工助剂混合搅拌均匀，然后放入双螺杆挤出机，在160-220°C下熔融混炼，经挤出 机挤出牵引后，冷却，切粒得到PC/ABS合金材料。
[0022] 进一步，本发明提供了一种电镀级再生PC/ABS合金材料的应用：用作制备电子电 器的电路板基材、散热格栅、车门把手、车标或仪表板饰条。
[0023] 本发明具有的有益效果是:本发明提供了一种电镀级再生PC/ABS合金材料，与现 有技术相比，具有如下优点:本发明完全采用PC再生料与ABS再生料对PC/ABS合金材料进行 改性，大幅度提升了PC再生料与ABS再生料的回收利用，并通过针对PC再生料与ABS再生料 的特点进行改性，获得了一种具有成型性能好、耐热性能好、抗冲击性能优的电镀级PC/ABS 合金材料，能够满足电镀级PC/ABS合金材料的性能要求。同时，本发明为如何回收利用PC再 生料与ABS再生料开创了一个新的途径，极大的实现了 PC再生料与ABS再生料的经济价值与 环保价值。
【具体实施方式】
[0024] 为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对发明作详细的说明。
[0025] 优选的，所述PC再生料、ABS再生料的粒径小于等于10mm。
[0026] 优选的，所述丁二烯类接枝橡胶为韩国锦湖HR-181高胶粉。
[0027] 优选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010,所述辅助抗氧剂为抗氧剂168. 优选的，所述内润滑剂为克莱恩公司的E蜡。
[0028]优选的，所述外润滑剂为德国科宇公司的P861季戊四醇硬脂酸酯。
[0029] 实施例1 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料30份、ABS再生 料55份、苯乙烯-丙烯腈共聚物25.2份、HR-181高胶粉5份、苯乙烯-丁二烯热塑性弹体1份和 〇. 1份的抗氧剂1 〇 1 〇、〇. 1份氧剂168、0.2份的E蜡和0.1份的P861季戊四醇硬脂酸酯。
[0030] 实施例2 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料43份、ABS再生 料44份、苯乙烯-丙烯腈共聚物5份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物8.6份、 SAG相容剂2份和0.3份的抗氧剂1010、0.3份氧剂168、0.2份的E蜡和0.2份的P861季戊四醇 硬脂酸酯。
[0031] 实施例3 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料60份、ABS再生 料60份、苯乙烯-丙烯腈共聚物12份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物30份、 MBS相容剂3份和0.3份的抗氧剂1010、0.3份氧剂168、0.2份的E蜡和0.2份的P861季戊四醇 硬脂酸酯。
[0032] 实施例4 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料55份、ABS再生 料47份、苯乙烯-丙烯腈共聚物17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物22份、 MBS相容剂3份和0.3份的抗氧剂1010、0.3份氧剂168、0.2份的E蜡和0.2份的P861季戊四醇 硬脂酸酯。
[0033] 实施例5 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料70份、ABS再生 料40份、苯乙烯-丙烯腈共聚物30份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物14.5 份、SAG相容剂3份和0.3份的抗氧剂1010、0.3份氧剂168、0.2份的E蜡和0.2份的P861季戊四 醇硬脂酸酯。
[0034] 对比例1(不含有相容剂） 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料70份、ABS再生 料40份、苯乙烯-丙烯腈共聚物30份、聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉14.5份和0.3份的抗 氧剂1010、0.3份氧剂168、0.2份的E蜡和0.2份的P861季戊四醇硬脂酸酯。
[0035]对比例2(不含有丁二烯类接枝橡胶） 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，按重量份计，包括如下组分:PC再生料70份、ABS再生 料40份、苯乙烯-丙烯腈共聚物30份、SAG相容剂3份和0.3份的抗氧剂1010、0.3份氧剂168、 0.2份的E蜡和0.2份的P861季戊四醇硬脂酸酯。
[0036]实施例1-5和对比例1-2中电镀级再生PC/ABS合金材料，制备方法如下：按质量配 比，将各原料混合搅拌均匀，然后放入双螺杆挤出机，在160-220°C下熔融混炼，经挤出机挤 出牵引后，冷却，切粒得到PC/ABS合金材料，对其进行性能检测，结果如表1所示。
[0037] 表1实施例1-5和对比1-2性能测试结果
对比实施例1-5与对比例1可以看出，实施例1-5具有较好的拉伸强度、弯曲强度和抗冲 击强度，同时也获得了较好的热稳定性和可加工性能。对比例1在拉伸强度、弯曲强度上与 实施例1-5基本相当，但是其在抗冲击强度、热变形温度上性能出现劣化，尤其是可加工性 能(溶体流动速率)上的严重不足，导致材料成型困难，回收再处理难度高。说明相容剂有效 改善了再生PC/AB合金材料的成型性能，提高了材料的流动性，并且具有较高的热变形温 度。
[0038]实施例1-5和对比例2可以看出，对比例2性能测试结果与实施例1-5比较，在整体 性能上均出现一定程度的下降，说明实施例1-5中丁二烯类接枝橡胶与再生PC、再生ABS间 发生了反应，对再生PC/ABS合金材料的拉伸强度、弯曲强度和抗冲击强度，热稳定性和可加 工性能均有所改善。
[0039] 实施例1-5与现有的电镀级PC/ABS产品性能进行比较，二者性能基本一致，说明本 发明通过采用PC再生料和ABS再生料改性制备PC/ABS合金材料，获得了能够满足电镀级PC/ ABS合金材料的性能要求的产品，为实现PC再生料与ABS再生料的回收利用开创了一个新的 途径，极大的实现了 PC再生料与ABS再生料的经济价值与环保价值。
[0040] 本发明提供了一种电镀级再生PC/ABS合金材料，可以广泛用作制备电子电器的电 路板基材、散热格栅、车门把手、车标或仪表板饰条。
[0041] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该 了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的 技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分:PC再生 料30-70份、ABS再生料40-60份、苯乙烯-丙烯腈共聚物5-30份、丁二烯类接枝橡胶5-30份、 相容剂1-3份和加工助剂0.5-1份。2. 根据权利要求1所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于:所述PC再生料 为分子量在22000-35000间的双酸A型芳香族PC再生料。3. 根据权利要求1所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于：所述PC再生 料、ABS再生料的粒径小于等于10mm。4. 根据权利要求1所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于:所述乙烯-丙 烯腈共聚物的分子量为80000-150000,其中苯乙烯质量分数为70%-90%，丙烯腈质量分数为 10%-30%〇5. 根据权利要求1所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于:所述丁二烯类 接枝橡胶为甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉中的至 少一种，所述聚苯乙烯-丁二烯-丙烯腈高胶粉中丁二烯的摩尔含量大于等于60%。6. 根据权利要求1所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于:所述相容剂为 苯乙烯-丁二烯热塑性弹体、SAG或MBS中的至少一种。7. 根据权利要求1所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料，其特征在于:所述工助剂为 主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的一种或多种，其中，所述的主抗氧剂为β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯、双(2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇或2,6_二叔丁基-4-4甲酚、Ν，Ν'_双_(3_(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基）己二胺中的一种或多种;所述的辅助抗氧剂为三(2,4一 二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯中的一种或多种； 所述的内润滑剂为Ε蜡，硬脂酸钙或者聚乙烯蜡(ΡΕ蜡）中的一种或多种;所述的外润滑剂为 硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂(PETS)中的至少一种。8. 根据权利要求1-7任一项所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料的制备方法，其特 征在于，包括如下步骤:按质量配比，将PC再生料、ABS再生料、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丁二 烯类接枝橡胶、相容剂和加工助剂混合搅拌均匀，然后放入双螺杆挤出机，在160_220°C下 熔融混炼，经挤出机挤出牵引后，冷却，切粒得到PC/ABS合金材料。9. 根据权利要求1-8任一项所述的一种电镀级再生PC/ABS合金材料的应用，其特征在 于:用作制备电子电器的电路板基材、散热格栅、车门把手、车标或仪表板饰条。
【文档编号】C08L25/12GK106009595SQ201610604524
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】狄烁, 张金柱, 刘振春
【申请人】广东天保新材料有限责任公司