本發(fā)明屬于工程塑料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種高強度抗靜電合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來隨著電子電器、辦公設(shè)備等需求的不斷增加和對其性能、外觀要求的逐漸提高，使得聚碳酸酯（PC）的應(yīng)用面不斷地擴展，其需求量也不斷地增加。然而隨著電子電器產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，對材料的要求越來越苛刻，一般的聚碳酸酯已經(jīng)滿足不了某些產(chǎn)品的要求；并且聚碳酸酯熔體粘度大，流動性、耐溶劑性、耐磨性差，對缺口的敏感性高，而易發(fā)生高溫水解和應(yīng)力開裂，從而很大的影響了其進一步深入應(yīng)用。聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一種結(jié)晶速度較快、較堅韌的工程塑料，具有優(yōu)異的耐溶劑性、加工流動性，其機械強度、電絕緣性、熱穩(wěn)定性也較好。因此，將PBT混入PC中，可以提高PC的的流動性，改善加工性、耐化學(xué)藥品性和降低成本。同時，PBT、PC同屬線型芳香族聚酯，化學(xué)結(jié)構(gòu)相近，因此相容性較好，可以任何比例摻混制得各方面性能優(yōu)異的合金。此合金適用于汽車車身板、擋泥板、汽車門把手、汽車保險杠以及要求耐化學(xué)腐蝕、抗沖擊的產(chǎn)品。由于PC/PBT合金在生產(chǎn)、貯存和使用中，極易產(chǎn)生靜電積累而造成靜電吸塵、靜電放電等不良現(xiàn)象，嚴重時可產(chǎn)生火花，引起火災(zāi)或爆炸等；同時現(xiàn)有的PC/PBT合金耐熱降解、耐老化性不佳，因此對其合金進行抗靜電、耐老化性能等方面改性、擴展材料應(yīng)用是很有必要的。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提出了一種高強度抗靜電合金及其制備方法。本發(fā)明在合金中引入了酯交換抑制劑、增容劑、抗靜電填料、紫外光吸收劑等，制備了一種耐熱、耐溶劑、高強度、成本低、抗靜電等綜合性能優(yōu)良的工程塑料。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種高強度抗靜電合金，原料包括如下重量份數(shù)的組分：PC50-80；PBT20-45；抗靜電填料8-11；增容劑3-11；酯交換抑制劑0.05-0.3；抗氧劑0.2-0.6；潤滑劑0.2-0.6；紫外光吸收劑0.1-0.5；所述的聚碳酸酯為有機硅改性的雙酚A芳香族聚碳酸酯，其熔融指數(shù)為10-30g/10min；所述抗靜電填料為碳纖維和鱗片石墨的混合物。所述的有機硅改性的雙酚A芳香族聚碳酸酯為熔融指數(shù)為14-18g/10min、硅含量為5-7的聚碳酸酯。所述的聚對苯二甲酸丁二醇酯的密度為1.0-1.5g/cm3，烏氏粘度為0.8-1.2dL/g。所述的抗靜電填料中碳纖維和鱗片石墨的重量比為2：1。所述的增容劑為乙烯—辛烯—馬來酸酐共聚物（POE-g-MAH）、馬來酸酐接枝—乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物（SEBS-g-MAH）、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（SBS-g-GMA）、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯共聚物（MBS）、丙烯腈—苯乙烯—丙烯酸酯（ASA）中的一種。所述酯交換抑制劑為亞磷酸三苯酯、硫酸二乙酯、季戊四醇二亞磷酸酯、單十二烷基磷酸酯、雙十二烷基磷酸酯、十八烷基亞磷酸酯中的至少一種，優(yōu)選單十二烷基磷酸酯和十八烷基亞磷酸酯兩種混合，重量比為3：1。所述的抗氧劑為主抗氧劑和輔抗氧劑復(fù)配而成，其中主抗氧劑為抗氧劑1076或抗氧劑1010，輔抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑PEPQ和抗氧劑412S中的任一種。所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯、阿科瑪L-1000、聚乙烯蠟和硅酮粉中的一種及以上。紫外吸收劑為巴斯夫的UV234。一種高強度抗靜電合金的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：a、按重量配比稱取有機硅改性的雙酚A芳香族PC和PBT，并分別加入高速混合機中混合均勻；b、然后加入按重量配比稱取的抗靜電填料中的鱗片石墨、增容劑、酯交換抑制劑、抗氧劑、潤滑劑、紫外吸收劑，一起攪拌5分鐘達到混合均勻后，出料；c、將步驟b混合好的原料投置于雙螺桿擠出機中，按配方稱取抗靜電填料中的碳纖維從側(cè)喂料加入擠出機，熔融擠出，冷卻造粒即得成品；此過程中的擠出機熔融溫度為240-275℃，真空泵壓力控制在0.06MPa以上。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明在合金中加入了與基體樹脂相容性好、熱穩(wěn)定性好的有機型酯交換抑制劑，從而抑制PC、PBT因酯交換造成的降解反應(yīng)而導(dǎo)致的性能惡化問題；尤其是酯交換抑制劑包括單十二烷基磷酸酯和十八烷基亞磷酸酯兩種混合，單十二烷基磷酸酯和十八烷基亞磷酸酯重量比為3：1時，耐熱性能最佳，其他比例時，耐熱性會有下降。2、本合金中采用了硅含量5-7%的有機硅改性的聚碳酸酯使得合金不僅具有高抗沖韌性、加工流動性好、低內(nèi)應(yīng)力等優(yōu)點，還具有更好的耐熱降解、耐化學(xué)溶劑的特性，并且有機硅改性聚碳酸酯的引入可以降低增容劑的用量；3、本發(fā)明采用重量2：1的碳纖維和鱗片石墨復(fù)配來實現(xiàn)抗靜電的效果，很好的填補了導(dǎo)電路徑中的空隙從而優(yōu)化了復(fù)合材料中的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使PC/PBT復(fù)合材料具備了良好的抗靜電效果，其表面電阻率可以達到103Ω/m2；4、碳纖維的少量加入不但使合金具有很好的永久抗靜電效果，還使合金具有很高的強度和模量，同時鱗片石墨可以在合金中起到潤滑效果，使合金中的各組分很好的分散進而使產(chǎn)品各處的表面電阻率較一致，此外鱗片石墨的潤滑性使碳纖維在合金中殘余長度較長，從而使材料具有更出色的強度和模量。5、本發(fā)明采用增容劑、酯交換抑制劑和抗靜電填料等助劑對PC/PBT合金進行共混改性，使制得的合金體系不僅兼具PC、PBT基材各自原有優(yōu)異性能的同時，還具有優(yōu)良的抗靜電性和高強度，而且翹曲小、尺寸穩(wěn)定性好、加工流動性好、耐化學(xué)溶劑性能優(yōu)良，因而可廣泛適用于汽車、家電、照明、電子通訊等領(lǐng)域。具體實施方式為了更詳細地說明本發(fā)明，給出下述制備實例，但本發(fā)明的范圍并不局限于此。實施例1：有機硅改性的雙酚A芳香族PC50；PBT30；碳纖維6；鱗片石墨3；增容劑5；酯交換抑制劑0.1；抗氧劑0.4；潤滑劑0.3；紫外光吸收劑0.2；a、按重量配比稱取有機硅改性的雙酚A芳香族PC和PBT，并分別加入高速混合機中混合均勻；b、然后加入按重量配比稱取的抗靜電填料中的鱗片石墨、增容劑、酯交換抑制劑、抗氧劑、潤滑劑、紫外吸收劑，一起攪拌5分鐘達到混合均勻后，出料；c、將步驟b混合好的原料投置于雙螺桿擠出機中，按配方稱取抗靜電填料中的碳纖維從側(cè)喂料加入擠出機，熔融擠出，冷卻造粒即得成品；此過程中的擠出機熔融溫度為240-275℃，真空泵壓力控制在0.06MPa以上。實施例2：有機硅改性的雙酚A芳香族PC60；PBT25；碳纖維7；鱗片石墨3.5；增容劑10；酯交換抑制劑0.1；抗氧劑0.6；潤滑劑0.3；紫外光吸收劑0.2；a、按重量配比稱取有機硅改性的雙酚A芳香族PC和PBT，并分別加入高速混合機中混合均勻；b、然后加入按重量配比稱取的抗靜電填料中的鱗片石墨、增容劑、酯交換抑制劑、抗氧劑、潤滑劑、紫外吸收劑，一起攪拌5分鐘達到混合均勻后，出料；c、將步驟b混合好的原料投置于雙螺桿擠出機中，按配方稱取抗靜電填料中的碳纖維從側(cè)喂料加入擠出機，熔融擠出，冷卻造粒即得成品；此過程中的擠出機熔融溫度為240-275℃，真空泵壓力控制在0.06MPa以上。實施例3：有機硅改性的雙酚A芳香族PC70；PBT30；碳纖維6.8；鱗片石墨3.4；增容劑7；酯交換抑制劑0.2；抗氧劑0.6；潤滑劑0.3；紫外光吸收劑0.2；a、按重量配比稱取有機硅改性的雙酚A芳香族PC和PBT，并分別加入高速混合機中混合均勻；b、然后加入按重量配比稱取的抗靜電填料中的鱗片石墨、增容劑、酯交換抑制劑、抗氧劑、潤滑劑、紫外吸收劑，一起攪拌5分鐘達到混合均勻后，出料；c、將步驟b混合好的原料投置于雙螺桿擠出機中，按配方稱取抗靜電填料中的碳纖維從側(cè)喂料加入擠出機，熔融擠出，冷卻造粒即得成品；此過程中的擠出機熔融溫度為240-275℃，真空泵壓力控制在0.06MPa以上。對比例1有機硅改性的雙酚A芳香族PC50；PBT30；碳纖維6；增容劑5；酯交換抑制劑0.1；抗氧劑0.4；潤滑劑0.3；紫外光吸收劑0.2；a、按重量配比稱取有機硅改性的雙酚A芳香族PC和PBT，并分別加入高速混合機中混合均勻；b、然后加入按重量配比稱取的抗靜電填料中的增容劑、酯交換抑制劑、抗氧劑、潤滑劑、紫外吸收劑，一起攪拌5分鐘達到混合均勻后，出料；c、將步驟b混合好的原料投置于雙螺桿擠出機中，按配方稱取抗靜電填料中的碳纖維從側(cè)喂料加入擠出機，熔融擠出，冷卻造粒即得成品；此過程中的擠出機熔融溫度為240-275℃，真空泵壓力控制在0.06MPa以上。對比例2：有機硅改性的雙酚A芳香族PC60；PBT25；鱗片石墨8；增容劑10；抗氧劑0.7；潤滑劑0.3；紫外光吸收劑0.2；a、按重量配比稱取有機硅改性的雙酚A芳香族PC和PBT，并分別加入高速混合機中混合均勻；b、然后加入按重量配比稱取的抗靜電填料中的鱗片石墨、增容劑、抗氧劑、潤滑劑、紫外吸收劑，一起攪拌5分鐘達到混合均勻后，出料；c、將步驟b混合好的原料投置于雙螺桿擠出機中，熔融擠出，冷卻造粒即得成品；此過程中的擠出機熔融溫度為240-275℃，真空泵壓力控制在0.06MPa以上。將實施例1-3制備的合金顆粒和對比例1、2的合金顆粒分別加工擠出制得合金塑料，然后對性能進行測試，測試結(jié)構(gòu)如下表1：表1：各實施例的性能測試結(jié)果單位測試條件測試標準對比例1對比例2實施例1實施例2實施例3斷裂伸長率%50mm/minASTMD6394025455550缺口沖擊強度J/m23℃ASTMD25612085220250300熔融指數(shù)g/10min260℃/5.0kgASTMD12381640201618合金表面電阻率（Ω/m2）104105103103103抗靜電性差差優(yōu)優(yōu)優(yōu)110℃下燒烤200h沖擊強度保持率%5042838584270℃炮筒停留30分鐘沖擊強度保持率%5235808180由上表1可以看出：具體就是，本發(fā)明制備的PC/PBT合金在110℃下熱烤200H，沖擊強度保持83%；合金的表面電阻率明顯降低，耐熱性好，高溫下沖擊強度保持率高。所以，本發(fā)明的實施例和對比例相比，有明顯的優(yōu)勢。本發(fā)明制得的合金體系不僅兼具PC、PBT基材各自原有優(yōu)異性能的同時，還具有優(yōu)良的抗靜電性和高強度，而且翹曲小、尺寸穩(wěn)定性好、加工流動性好、耐化學(xué)溶劑性能優(yōu)良，因而可廣泛適用于汽車、家電、照明、電子通訊等領(lǐng)域。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。當前第1頁1 2 3