專利名稱：高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃pc/abs合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料。
背景技術(shù)：
將聚碳酸酯(PC)與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)按一定比例共混制成PC/ABS合金，在全球工業(yè)中的用途非常廣泛，是塑料中用量較大、增長(zhǎng)較快的品種之一?，F(xiàn)有應(yīng)用PC/ABS合金的主要部件有:筆記本外殼、家電外殼、汽車儀表板、門把手、車燈等等。PC/ABS合金融合了 PC和ABS兩種樹脂的優(yōu)越性能，用途很廣泛，它增加ABS耐熱尺寸安定性、改善PC低溫、后壁耐沖性、降低成本；抗沖擊工程塑料?？梢詽M足各種部件尤其是動(dòng)車座椅材料所需要的超高的厚壁沖擊要求，耐應(yīng)力開裂性能，超高的流動(dòng)性能，高耐熱的要求，容易回收，解決環(huán)保等問(wèn)題使其非常迅速的增長(zhǎng)。隨著我國(guó)聞速鐵路的迅速的發(fā)展，尤其是武廣聞鐵，點(diǎn)滬聞鐵的開通，聞速鐵路已經(jīng)迅速成為人民群眾出行的重要方式。而動(dòng)車上使用的工程塑料品種和用量也越來(lái)越多。但目前我國(guó)高鐵上塑料主要還是以熱固性塑料為主，例如:玻璃鋼、酚醛樹脂、尿醛樹脂等等。但是熱固性塑料存在加工困難，回收難以及不環(huán)保等問(wèn)題，因此使用熱塑性塑料替代熱固性塑料成為一種趨勢(shì)，并且在加快進(jìn)行中。另外我國(guó)在高鐵和動(dòng)車上使用的塑料占列車自重的比例遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，且列車用塑料占塑料總消耗的比例也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，動(dòng)車用塑料市場(chǎng)的前景廣闊，其中動(dòng)車和高鐵上使用的行李架配件，車座椅配件等都可以采用熱塑性塑料來(lái)代替。以動(dòng)車座椅為例，原來(lái)使用的是玻璃鋼材料，玻璃鋼具有高剛性、高韌性、阻燃，加工較容易，并且克服了制件薄厚沖擊強(qiáng)度差異很大的問(wèn)題，但是玻璃鋼材料存在回收困難等問(wèn)題。因此有必要繼續(xù)尋找一種熱塑性改性塑料，來(lái)滿足這些使用要求，并且能夠很好的回收利用。PC/ABS合金材料具有優(yōu)異的外觀，并且綜合了 PC和ABS材料的各種優(yōu)點(diǎn)，較好的剛性和韌性，另外PC/ABS合金材料是熱塑性塑料中，最容易改性為無(wú)鹵阻燃的材料之一。另外PC/ABS合金材料容易回收，使用范圍廣泛，有希望替代玻璃鋼材料來(lái)制作動(dòng)車座椅的理想材料。PC/ABS合金材料雖然具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是由于PC材料的特殊性，使得PC/ABS合金材料的沖擊強(qiáng)度隨著制件厚度的變厚，將會(huì)產(chǎn)生巨大的下降。而且PC/ABS合金材料還要保持很好的剛性、優(yōu)異的阻燃性能以及超高的流動(dòng)性才能滿足動(dòng)車座椅用塑料的要求?，F(xiàn)有的PC/ABS合金材料還不具備上述整體性能，所以將PC/ABS合金材料運(yùn)用于動(dòng)車和高鐵座椅上的運(yùn)用文獻(xiàn)還沒有報(bào)道，這方面的理論研究也幾乎為零。中國(guó)專利ZL200710045396.1公開了一種無(wú)鹵阻燃耐熱聚碳酸脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物合金樹脂 ，由以下重量百分比原料組成:PC樹脂53% 65%、ABS類樹脂12% 24%、阻燃劑6% 18%、耐熱改性劑3% 12%、增韌劑0.6% 3%、光熱穩(wěn)定劑
0.1% 1%、加工助劑0.6% 3%。該合金采用了耐熱改性劑耐熱性強(qiáng)、阻燃性能好，但熔體流動(dòng)性和厚壁沖擊強(qiáng)度一般，比較容易產(chǎn)生開裂，不能滿足動(dòng)車座椅用塑料的要求。因此，有必要開發(fā)一種新的適用于動(dòng)車座椅的PC/ABS合金材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:制備一種具有高耐熱、高流動(dòng)、耐開裂的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，由如下質(zhì)量百分比的原料制
成:
PC樹脂40% 83%
ABS 樹脂10°/。 50%
增$刃劑1% 10%
主抗氧劑0.2%—I %
輔助抗氧劑0.2% 1%內(nèi)潤(rùn)滑劑0.3% 5%
外潤(rùn)滑劑0.4% 5%
抗滴落劑0.5% 5%
主阻燃劑3% 13%
協(xié)效阻燃劑0.2% 10%。本發(fā)明通過(guò)對(duì)動(dòng)車座椅材料的研究，利用特定用量的PC樹脂和特定用量的ABS樹脂作為基體材料，同時(shí)輔以特定用量的增韌劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑、內(nèi)潤(rùn)滑劑、外潤(rùn)滑齊U、抗滴落劑、主阻燃劑和協(xié)效阻燃劑，通過(guò)各原料之間的協(xié)同增效，得到具有高耐熱、高流動(dòng)、耐開裂的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料。為了進(jìn)一步提高合金材料的性能，所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，優(yōu)選由如下質(zhì)量百分比的原料制成:PC 樹脂61.2% 67.2% ABS樹脂15% 17%
增韌劑5% 7%
主抗氧劑0.2%
輔助抗氧劑0.2%內(nèi)潤(rùn)滑劑0.3%外潤(rùn)滑劑0.4%抗滴落劑0.5%主阻燃劑6% 13%
協(xié)效阻燃劑0.2% 7% ο所述的PC樹脂在300°C、載荷1.2Kg時(shí)的熔融指數(shù)(MI)為15g/10min 30g/10min,優(yōu)選為 22g/10min 30g/10min。所述的ABS樹脂選用高熔指、高韌性的ABS樹脂，可選用在220°C、載荷IOKg時(shí)的熔融指數(shù)為20g/10min 30g/10min的ABS樹脂；進(jìn)一步優(yōu)選牌號(hào)為8434的ABS樹脂、牌號(hào)為3513的ABS樹脂中的一種或兩種。所述的增韌劑選用苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚酯彈性體、聚烯烴彈性體、橡膠質(zhì)量百分含量大于65%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物等中的一種或兩種以上。所述的橡膠質(zhì)量百分含量大于65%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物可選用牌號(hào)為HR-181的增韌劑。`所述的主抗氧劑選用β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇或2，6-二叔丁基對(duì)甲酚；所述的輔助抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯。所述的內(nèi)潤(rùn)滑劑選用E蠟、硬脂酸鈣、PE蠟中的一種或兩種以上；所述的外潤(rùn)滑劑為硅酮粉、硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸酯(PETSJn Ρ861)中的一種或兩種以上。 所述的抗滴落劑選用聚四氟乙烯或者低聚磷酸酯。所述的主阻燃劑選用雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)(RDP)或者紅磷。所述的協(xié)效阻燃劑選用磷酸三苯酯(ΤΡΡ)、磷酸三甲苯酯、丁基磷酸三芳酯中的一種或兩種以上。所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，進(jìn)一步優(yōu)選由如下質(zhì)量百分比的原料制成:PC 樹脂61.2%
ABS3513 樹脂17%
增_劑甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯二元共聚物 7%
主抗氧劑10100.2%
輔助抗氧劑1680.2%
內(nèi)潤(rùn)滑劑E蠟0.3%
外潤(rùn)滑劑硅酮粉0.2% 外潤(rùn)滑劑季戊四醇硬脂酸酯0.2%
抗滴落劑聚四氟乙烯0.5%
主阻燃劑間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)13% 協(xié)效阻燃劑磷酸II苯酯0.2%;所述的PC樹脂在300°C、載荷1.2Kg時(shí)的熔融指數(shù)(MI)為22g/10min 30g/10min。該優(yōu)選組成的合金材料的綜合性能優(yōu)異，高厚壁沖擊強(qiáng)度更加穩(wěn)定，具有意想不到的技術(shù)效果。本發(fā)明中當(dāng)選用的一類助劑為兩種以上時(shí)，可選用任意比。所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料可采用現(xiàn)有設(shè)備制備。優(yōu)選，所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料的制備方法，包括步驟:將原料混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)由進(jìn)料段到機(jī)頭的溫度分別為:240°C ±10°C、260°C ±10°C、260°C ±10°C、260°C ±10°C、255°C ±10°C、250°C ±10°C、250°C ±10°C、250°C ±10°C、250°C ± 10°C，模頭:260°C ±10°C ；然后經(jīng)過(guò)水冷、切粒和干燥，得到高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料。所述的干燥的條件優(yōu)選為:90°C干燥4小時(shí)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、高阻燃性能、耐開裂性能以及優(yōu)異的厚壁沖擊性能，以及良好的成型加工性能，尤其是優(yōu)異的厚壁缺口沖擊性能。完全能夠滿足動(dòng)車座椅的生產(chǎn)加工，以及使用要求，填補(bǔ)了適用于動(dòng)車座椅等制件的PC/ABS合金材料的空白。本發(fā)明材料可以用于電子電器、汽車、動(dòng)車座椅等制件，尤其可以代替玻璃鋼運(yùn)用于動(dòng)車座椅。本發(fā)明PC/ABS合金材料的制備方法，采用現(xiàn)有設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。ABS8434和ABS3513為由上海高橋石油化工公司生產(chǎn)的市售產(chǎn)品。增韌相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，吉化集團(tuán)精細(xì)化學(xué)品有限公司生產(chǎn)。
抗滴落劑為聚四氟乙烯，上海尚瑞格塑膠有限公司生產(chǎn)。實(shí)施例1 4各原材料質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表I。將PC樹脂與ABS樹脂、以及各種助劑加入高混機(jī)高速攪拌(10000轉(zhuǎn)/分鐘)2分鐘，混合均勻后加入到擠出機(jī)的主喂料器，然后加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行基礎(chǔ)造粒。該擠出機(jī)溫度分布如下:由進(jìn)料段到機(jī)頭分別為:240°C ±5°C、260°C ±5°C、260°C ±5°C、260 °C ±5°C、255°C ±5°C、25(TC ±5°C、25(TC ±5°C、25(TC ±5°C、25(TC ±5°C，模頭:260°C ±5°C，材料擠出后經(jīng)過(guò)水冷、切粒，然后包裝。粒料在鼓風(fēng)干燥箱，90°C干燥4小時(shí)，制得高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料。將制得的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料由注塑機(jī)制備測(cè)試樣條。性能測(cè)試結(jié)果見表2。對(duì)比例I 3各原料質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表1，按照實(shí)施例1中的步驟加工并制備測(cè)試樣條。性能測(cè)試結(jié)果見表2。表I對(duì)比例I 3和實(shí)施例1 4的原料質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比

權(quán)利要求
1.一種高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，由如下質(zhì)量百分比的原料制成:PC樹脂40% 83%ABS樹脂10% 50%增韌劑1% 10% 主抗氧劑0.2%-1 % 輔助抗氧劑0.2% I % 內(nèi)潤(rùn)滑劑0.3%-5% 外潤(rùn)滑劑0.4%-5% 抗滴落劑0.5% 5% 主阻燃劑3% 13% 協(xié)效阻燃劑0.2% 10%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，由如下質(zhì)量百分比的原料制成: PC 樹脂61.2% 67.2% ABS樹月旨15% 17% 增韌劑5% 7% 主抗氧劑0.2% 輔助抗氧劑0.2% 內(nèi)潤(rùn)滑劑0.3% 外潤(rùn)滑劑0.4`%抗滴落劑0.5%主阻燃劑6% 13% 協(xié)效阻燃劑0.2% 7% ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的PC樹脂在300°C、載荷1.2Kg時(shí)的熔融指數(shù)為15g/10min 30g/10min ;所述的ABS樹脂在220°C、載荷IOKg時(shí)的熔融指數(shù)為20g/10min 30g/10min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的增韌劑為苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚酯彈性體、聚烯烴彈性體、橡膠質(zhì)量百分含量大于65%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物中的一種或兩種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的主抗氧劑為β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇或2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚；所述的輔助抗氧劑為三(2，4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的內(nèi)潤(rùn)滑劑為E蠟、硬脂酸鈣、PE蠟中的一種或者兩種以上；所述的外潤(rùn)滑劑為硅酮粉、硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸酯中的一種或者兩種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗滴落劑為聚四氟乙烯或者低聚磷酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的主阻燃劑為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)或者紅磷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的協(xié)效阻燃劑為磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、丁基磷酸三芳酯中的一種或兩種以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料，由如下質(zhì)量百分比的原料制成PC樹脂40%～83%、ABS樹脂10%～50%、增韌劑1%～10%、主抗氧劑0.2%～1%、輔助抗氧劑0.2%～1%、內(nèi)潤(rùn)滑劑0.3%～5%、外潤(rùn)滑劑0.4%～5%、抗滴落劑0.5%～5%、主阻燃劑3%～13%和協(xié)效阻燃劑0.2%～10%。本發(fā)明利用特定用量PC樹脂和特定用量ABS樹脂作為基體材料，同時(shí)輔以特定用量增韌劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑、內(nèi)潤(rùn)滑劑、外潤(rùn)滑劑、抗滴落劑、主阻燃劑和協(xié)效阻燃劑，通過(guò)各原料之間的協(xié)同增效，得到具有高耐熱、高流動(dòng)、耐開裂、高厚壁沖擊強(qiáng)度的無(wú)鹵阻燃PC/ABS合金材料。
文檔編號(hào)C08K13/02GK103073869SQ20131002834
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者楊燕, 黃志杰, 顧偉, 左紹文, 沈岳新, 楊倉(cāng)先 申請(qǐng)人:上?？栃虏牧嫌邢薰? 浙江俊爾新材料股份有限公司