專利名稱：一種導(dǎo)電pc/abs復(fù)合材料及其制備方法
一種導(dǎo)電pc/ABS復(fù)合材料及其制備方法本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料及其制備方法。 [背景技術(shù)]通常情況下，塑料都具有良好絕緣性，而一些電氣元件，比如電板、傳感器和電屏蔽制件等，除要求材料便于加工和質(zhì)量輕外，更要求材料具有導(dǎo)電性，此時(shí)就需要具有導(dǎo)電性的塑料，即導(dǎo)電塑料?，F(xiàn)有技術(shù)中，制備導(dǎo)電塑料時(shí)常常采用復(fù)合的方法，即以聚合物為母體，經(jīng)與導(dǎo)電填料、親水性聚合物或抗靜電劑共同作用而制得，其中導(dǎo)電填料常用導(dǎo)電炭黑、碳納米管和金屬粉等。運(yùn)用這種復(fù)合的方法制得的導(dǎo)電塑料，具有質(zhì)量輕、導(dǎo)電性高、工藝簡單、易成型、成本低等優(yōu)勢。然而，導(dǎo)電填料的加入會對導(dǎo)電塑料的物理性能影響較大，造成導(dǎo)電塑料的物理性能不足。本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料及其制備方法，該導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料具有良好的綜合物理性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分
聚碳酸酯樹脂50%「70%ABS樹脂10%--30%導(dǎo)電炭黑8%-■20%相容劑2%-■5%增韌劑3%-.6%。一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟步驟一、按照上述所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；將稱取的聚碳酸酯樹脂在 100-120°C下干燥處理2. 5-3小時(shí)，將稱取的ABS樹脂在80_90°C下干燥處理1. 5-2小時(shí)；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸樹脂、ABS樹脂和稱取的其他各個(gè)組分，通過高速混合機(jī)攪拌3-5min，形成混合物料； 步驟三、將混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出，造粒；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為 一區(qū)溫度210 230°C，二區(qū)溫度2；35 245°C，三區(qū)溫度240 250°C，四區(qū)溫度 240 260°C，五區(qū)溫度240 260°C，六區(qū)溫度230 250°C，七區(qū)溫度230 240°C，機(jī)頭溫度240 250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速；350 450r/min。本發(fā)明的ABS樹脂和增韌劑二者與聚碳酸酯樹脂共同作用，提高了導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的韌性，使得加入導(dǎo)電填料之后的樹脂，抗沖擊性能增強(qiáng)；相容劑提高了聚碳酸酯樹脂和ABS樹脂在加工過程中的共混效果，使導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，提高了材料的綜合性能。下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做一詳細(xì)的闡述。本發(fā)明的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂 50% -70% ；ABS 樹脂 10% -30% ；導(dǎo)電炭黑 8% -20% ；相容劑 2% -5% ；增韌劑 3% _6%。 另外，本發(fā)明的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料還可以包括1. 5-2%的助劑；該助劑包括抗氧劑和/ 或潤滑劑；其中，抗氧劑可以由抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑1010中的一種或幾種組成 (這三種抗氧劑由瑞士 CIBA公司產(chǎn))；潤滑劑可以由聚乙烯蠟(比如科萊恩的PE蠟)、亞乙基雙硬脂酰胺中的一種或兩種組成。其中，ABS樹脂和增韌劑二者與聚碳酸酯樹脂共同作用，提高了導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的韌性，使得加入導(dǎo)電填料之后的樹脂，抗沖擊性能增強(qiáng)；導(dǎo)電炭黑使得導(dǎo)電PC/ABS 復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電性；相容劑能提高聚碳酸酯樹脂和ABS樹脂在加工過程中的共混效果，使材料的微觀結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定提高了材料的綜合性能；在擠出過程中的高速剪切作用下， 潤滑劑能有效地降低混合物的粘度，增強(qiáng)了各組分的分散性，使導(dǎo)電炭黑的分散較好，提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。在下述各個(gè)實(shí)施例中，聚碳酸酯樹脂采用分子量為2-4萬的雙酚A型聚碳酸酯樹月旨，比如TEIJIN 1252L,Bayer2405 ；ABS樹脂采用丁二烯含量是10% -50%的ABS樹脂，比如奇美757K、錦湖750 ；導(dǎo)電碳黑采用超導(dǎo)電爐法碳黑，比如日本KBIC EC-300J、卡博特BP 2000 ；相容劑由ABS接枝馬來酸酐、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚丙烯接枝馬來酸酐中的一種或幾種混合而成；增韌劑由甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物、熱塑性聚氨酯彈性體、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三元共聚物中的一種或幾種混合而成， 比如甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三元共聚物采用三菱C-223A、SabicB-338，熱塑性聚氨酯彈性體采用Bayer TPU、8792A。相容劑可以采用以下方法制備按重量份數(shù)稱取ABS 96. 1份、馬來酸酐2份、苯乙烯1份、過氧化二異丙苯0. 1份、 過氧化苯甲酰0. 05份、抗氧劑0. 3份、丙酮5份；將過氧化二異丙苯和過氧化苯甲酰溶于2份的丙酮中，攪拌均勻，充分溶解，形成第一混合液；將馬來酸酐溶于3份的丙酮中，攪拌均勻，充分溶解，形成第二混合液；將ABS、抗氧劑、第一混合液、苯乙烯和第二混合液依次加入高混機(jī)，充分混合均勻；將高混機(jī)混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出，造粒 ’雙螺桿擠出機(jī)的工藝設(shè)定為熔融段160-170°C，反應(yīng)段170-185°C，脫氣段180_190°C，機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 200-250r/min。其中，ABS可以選擇奇美757K、錦湖750 ；馬來酸酐采用天津化學(xué)試劑一廠產(chǎn)的分析純；苯乙烯采用美國Dow化學(xué)公司生產(chǎn)；過氧化二異丙苯和過氧化苯甲酰)采用上海化學(xué)試劑廠產(chǎn)的分析純；抗氧劑采用瑞士 CIBA產(chǎn)的1010 ；丙酮溶劑采用市售分析純。實(shí)施例1該實(shí)施例的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂70%，ABS樹脂14%，ABS接枝馬來酸酐(相容劑)5%，甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物(增韌劑)3 %，導(dǎo)電炭黑8 %。其制備方法如下步驟一、按上述重量百分比稱取各個(gè)組分，將稱取的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂分別放入干燥箱中，聚碳酸酯樹脂在100°c溫度下進(jìn)行干燥處理3小時(shí)；ABS樹脂在80°C下，干燥2h ；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂和ABS接枝馬來酸酐、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物及導(dǎo)電碳黑放入高速混合機(jī)中攪拌3min，直至混合均勻，形成混合物料；步驟三、將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，進(jìn)行熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度220°C，二區(qū)溫度 2350C，三區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度245°C，五區(qū)溫度260°C，六區(qū)溫度250°C，七區(qū)溫度240°C， 機(jī)頭溫度250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速430r/min。實(shí)施例2該實(shí)施例的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂70%、ABS樹脂10%，乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(相容劑)2%，甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三元共聚物(增韌劑)3%，導(dǎo)電炭黑 15%。其制備方法如下步驟一、按上述重量百分比稱取各個(gè)組分，將稱取的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂分別放入干燥箱中，聚碳酸酯樹脂在120°C溫度下進(jìn)行干燥處理2. 5小時(shí)；ABS樹脂在90°C下， 干燥1. 5h ；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三元共聚物及導(dǎo)電碳黑放入高速混合機(jī)中攪拌3min，直至混合均勻，形成混合物料；步驟三、將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，進(jìn)行熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度 2350C，三區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度245°C，五區(qū)溫度240°C，六區(qū)溫度230°C，七區(qū)溫度240°C， 機(jī)頭溫度240°C ；螺桿轉(zhuǎn)速370r/min。實(shí)施例3該實(shí)施例的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂50%，ABS樹脂30%，聚丙烯接枝馬來酸酐(相容劑)3%，甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物(增韌劑)4%，導(dǎo)電炭黑13%。其制備方法如下步驟一、按上述重量百分比稱取各個(gè)組分，將稱取的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂分別放入干燥箱中，聚碳酸酯樹脂在110°C溫度下進(jìn)行干燥處理3小時(shí)；ABS樹脂在85°C下，干燥2h;步驟二、將干燥處理后的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂和聚丙烯接枝馬來酸酐、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物及導(dǎo)電碳黑放入高速混合機(jī)中攪拌:3min，直至混合均勻，形成混合物料；步驟三、將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，進(jìn)行熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度 2350C，三區(qū)溫度240°C，四區(qū)溫度250°C，五區(qū)溫度250°C，六區(qū)溫度240°C，七區(qū)溫度240°C， 機(jī)頭溫度240°C ；螺桿轉(zhuǎn)速450r/min。實(shí)施例4該實(shí)施例的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂57%，ABS樹脂14%，ABS接枝馬來酸酐(相容劑)3%，熱塑性聚氨酯彈性體(增韌劑)6%，導(dǎo)電炭黑20%。其制備方法如下步驟一、按上述重量百分比稱取各個(gè)組分，將稱取的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂分別放入干燥箱中，聚碳酸酯樹脂在100°c溫度下進(jìn)行干燥處理3小時(shí)；ABS樹脂在90°C下，干燥2h ；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂和ABS接枝馬來酸酐、熱塑性聚氨酯彈性體及導(dǎo)電碳黑放入高速混合機(jī)中攪拌3min，直至混合均勻，形成混合物料；步驟三、將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，進(jìn)行熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度 2400C，三區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度255°C，六區(qū)溫度240°C，七區(qū)溫度250°C， 機(jī)頭溫度250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速350r/min。實(shí)施例5該實(shí)施例的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂68. 5%,ABS樹脂14%，ABS接枝馬來酸酐(相容劑)5%，甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物(增韌劑)3 %，導(dǎo)電炭黑8 %，抗氧劑1076 (抗氧劑)0. 5 %，聚乙烯蠟(潤滑劑)1%。其制備方法如下步驟一、按上述重量百分比稱取各個(gè)組分，將稱取的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂分別放入干燥箱中，聚碳酸酯樹脂在100°c溫度下進(jìn)行干燥處理3小時(shí)；ABS樹脂在80°C下，干燥2h ；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂和ABS接枝馬來酸酐、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物、導(dǎo)電碳黑、抗氧劑1076、聚乙烯蠟放入高速混合機(jī)中攪拌3min， 直至混合均勻，形成混合物料；步驟三、將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，進(jìn)行熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度 2400C，三區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度255°C，六區(qū)溫度240°C，七區(qū)溫度250°C， 機(jī)頭溫度250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速350r/min。
實(shí)施例6該實(shí)施例的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂68%，ABS樹脂14%，ABS接枝馬來酸酐(相容劑)5%，甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物(增韌劑)3 %，導(dǎo)電炭黑8 %，抗氧劑1010(抗氧劑)0. 2 %，抗氧劑 168 (抗氧劑)0.3%,M乙基雙硬脂酰胺(潤滑劑)1. 5 %。其制備方法如下步驟一、按上述重量百分比稱取各個(gè)組分，將稱取的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂分別放入干燥箱中，聚碳酸酯樹脂在100°c溫度下進(jìn)行干燥處理3小時(shí)；ABS樹脂在80°C下，干燥2h ；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂和ABS接枝馬來酸酐、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物、導(dǎo)電碳黑、抗氧劑1010、抗氧劑168、亞乙基雙硬脂酰胺放入高速混合機(jī)中攪拌3min，直至混合均勻，形成混合物料；步驟三、將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，進(jìn)行熔融反應(yīng)，擠出造粒，得到導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度分別為一區(qū)溫度210°C，二區(qū)溫度 2400C，三區(qū)溫度250°C，四區(qū)溫度260°C，五區(qū)溫度255°C，六區(qū)溫度240°C，七區(qū)溫度250°C， 機(jī)頭溫度250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速350r/min。性能測試將上述實(shí)施1-6制備的復(fù)合物料先在鼓風(fēng)烘箱中80°C的條件下干燥4小時(shí)，然后用將干燥好的復(fù)合物料用注射成型機(jī)制成樣條測試。其中，拉伸強(qiáng)度按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)測試，斷裂伸長率按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)測試， 缺口沖擊強(qiáng)度按ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)測試，彎曲強(qiáng)度按ASTM D-790標(biāo)準(zhǔn)測試，熱變形溫度在 1. 82Mpa壓力下按ASTM D-648標(biāo)準(zhǔn)測試，表面電阻率按IEC60093標(biāo)準(zhǔn)測試。測試數(shù)據(jù)如下表1
權(quán)利要求
1. 一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂50%70%ABS樹脂10%--30%導(dǎo)電炭黑8%-20%相容劑2%-5%增韌劑3%-6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述聚碳酸酯樹脂是分子量為2-4萬的雙酚A型聚碳酸酯樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述ABS樹脂中丁二烯的含量是10% -50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述導(dǎo)電碳黑是超導(dǎo)電爐法碳黑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述增韌劑由甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物、熱塑性聚氨酯彈性體、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯及苯乙烯三元共聚物中的一種或幾種混合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于還包括1.5-2%的助劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述助劑包括抗氧劑和 /或潤滑劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述抗氧劑由瑞士CIBA 產(chǎn)的抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑1010中的一種或幾種組成；所述潤滑劑由聚乙烯蠟、 亞乙基雙硬脂酰胺中的一種或兩種組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一權(quán)利要求所述的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，其特征在于所述相容劑按以下方法制備按重量份數(shù)稱取ABS 96. 1份、馬來酸酐2份、苯乙烯1份、過氧化二異丙苯0. 1份、過氧化苯甲酰0. 05份、抗氧劑0. 3份、丙酮5份；將過氧化二異丙苯和過氧化苯甲酰溶于2份的丙酮中，攪拌均勻，充分溶解，形成第一混合液；將馬來酸酐溶于3份的丙酮中，攪拌均勻，充分溶解，形成第二混合液；將ABS、抗氧劑、第一混合液、苯乙烯和第二混合液依次加入高混機(jī)，充分混合均勻；將高混機(jī)混合后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出，造粒；雙螺桿擠出機(jī)的工藝設(shè)定為熔融段160-170°C，反應(yīng)段170-185°C，脫氣段180_190°C，機(jī)頭 160-170°C，螺桿轉(zhuǎn)速 200-250r/min。
10.一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、按照權(quán)利要求1所述的重量百分比稱取各個(gè)組分；將稱取的聚碳酸酯樹脂在 100-120°C下干燥處理2. 5-3小時(shí)，將稱取的ABS樹脂在80_90°C下干燥處理1. 5-2小時(shí)；步驟二、將干燥處理后的聚碳酸樹脂、ABS樹脂和稱取的其他各個(gè)組分，通過高速混合機(jī)攪拌3-5min，形成混合物料；步驟三、將混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融反應(yīng)，擠出，造粒；雙螺桿擠出機(jī)中各區(qū)溫度及螺桿轉(zhuǎn)速分別為一區(qū)溫度210 230°C，二區(qū)溫度2；35 245°C，三區(qū)溫度240 250°C，四區(qū)溫度240 260°C，五區(qū)溫度240 260°C，六區(qū)溫度230 250°C，七區(qū)溫度230 240°C，機(jī)頭溫度 240 250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速 350 450r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料按重量百分比，包括以下組分聚碳酸酯樹脂50％～70％；ABS樹脂10％～30％；導(dǎo)電炭黑8％～20％；相容劑2％～5％；增韌劑3％～6％。本發(fā)明制備的導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料，ABS樹脂和增韌劑二者與聚碳酸酯樹脂共同作用，提高了導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的韌性，使得加入導(dǎo)電填料之后的樹脂，抗沖擊性能增強(qiáng)；相容劑提高了聚碳酸酯樹脂和ABS樹脂在加工過程中的共混效果，使導(dǎo)電PC/ABS復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，提高了材料的綜合性能。
文檔編號C08K13/02GK102337015SQ20111017275
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者徐東, 徐永, 潘明熙 申請人:深圳市科聚新材料有限公司