本發明屬于高分子合金材料
技術領域：
，涉及一種高焊接性能的玻纖增強pc/abs合金材料及其制備方法。
背景技術：
：目前聚碳酸酯與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物合金材料(pc/abs合金)已經不斷發展，其擁有高韌性、高耐溫、價格低等一系列優勢。但在某些情況下需要合金材料擁有更高的剛性或需要與其他樹脂進行焊接以滿足制品的密封性能時，雖然合金材料中abs材料存在橡膠相而表現出優異的焊接性能，但pc材料在焊接性能方面卻明顯不足。所以，為了滿足合金材料的焊接性能，不得不需要加大合金材料中abs的含量來滿足其焊接材料，但易導致合金材料的耐熱性能不足，另外還會致使合金材料的剛性下降，從而使制件無法在對溫度以及剛性要求比較嚴格的條件下使用，因而極大的限制了其應用。技術實現要素：本發明是針對現有技術的缺陷而提供一種高焊接性能的玻纖增強pc/abs合金材料及其制備方法。該合金材料具有力學性能好、熱學性能高、加工成型好等特點，在滿足溫度和剛性指標時，同時擁有良好的焊接性能，可用于成型各種要求材料耐溫條件高且剛性要求較高的電子電氣以及汽車飾件類產品等場合。為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種高焊接性能的玻纖增強pc/abs合金材料，其由以下組分按重量份制備而成：聚碳酸酯30～90份，abs樹脂1～30份，玻璃纖維1～30份，相容劑1～10份，增韌劑1～10份，加工助劑0.1～1份，其他助劑0～3份。進一步方案，所述的聚碳酸酯選自相對密度為1.19g/cm3～1.21g/cm3，在300℃/1.2kg條件下熔融指數大于19g/10min，分子量為15000-20000。所述的abs樹脂為采用乳液聚合法制備而成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(abs)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(asa)或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(mbs)。所述的玻璃纖維選自長度為1～6mm、單絲直徑為9～13μm的短切玻纖。所述的相容劑選自苯乙烯與馬來酸酐的無規共聚物(sma，tg：145℃-165℃)、abs接枝馬來酸酐相容劑(abs-g-mah)中的至少一種。所述的增韌劑選自乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma)或以丁二烯橡膠相為核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯為殼的核殼結構抗沖改性劑(mbs類抗沖改性劑)。所述的加工助劑為熱穩定劑和潤滑劑，所述的熱穩定劑選自硫代酯類熱穩定劑、受阻胺、受阻酚、亞磷酸酯中的至少一種；所述的潤滑劑選自液體石蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸酰胺、甲撐雙硬脂酸酰胺、n，n-乙撐雙硬脂酸酰胺、硅油或季戊四醇硬脂酸脂中的至少一種。所述的硫代酯類熱穩定劑選自硫代二丙酸二(十二醇)酯、硫代二丙酸二(十八醇)酯、硫代二丙酸二(十三醇)酯或硫代二丙酸二(十四醇)酯；所述的受阻胺選自萘胺、二苯胺或對苯二胺；所述的受阻酚選自2，6-三丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三丁基-4-羥基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-三丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。所述的其他助劑為紫外線吸收劑、著色劑中的至少一種；所述的紫外線吸收劑選自苯酮類、苯并三唑類中的至少一種。本發明的另一個發明目的是提供上述玻纖增強pc/abs合金材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚碳酸酯30～90份，abs樹脂1～30份，相容劑1～10份，增韌劑1～10份，加工助劑0.1～1份；其他助劑0～3混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入玻璃纖維1～30份，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；所述雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃。本發明同現有技術相比，具有如下優點和有益效果：1、本發明采用雙螺桿擠出工藝制備玻纖增強pc/abs合金材料，其流程簡單、連續、生產效率高、產品質量穩定。2、本發明制備的玻纖增強pc/abs合金材料具有力學性能高、熱學性能高、易加工成型等特點，尤其是合金材料的焊接性能好，可用于需要與其他材料進行焊接的場合。3、本發明選用相對密度為1.19g/cm3～1.21g/cm3，熔融指數大于19g/10min(300℃，1.2kg)、分子量為15000-20000的聚碳酸酯和采用乳液聚合法制備而成的abs樹脂做為原材料，制備的合金材料具有高流動性，易于加工成型。4、pc/abs合金材料要達到焊接性能良好，則需要有良好的流動性，而現有技術中pc/abs合金材料中由于pc含量較小，從而導致合金材料的耐溫性相對就比較低；而本發明選用了熔融指數大于19g/10min(300℃，1.2kg條件下)、分子量為15000-20000的聚碳酸酯(即為中低粘度pc)來做為原料，制備的pc/abs合金材料能達到良好的焊接效果，同時還選用了玻璃化轉變溫度為145℃-165℃的苯乙烯與馬來酸酐的無規共聚物(sma，tg：145℃-165℃)及abs-g-mah做為相容劑，從而也使得pc/abs合金材料擁有良好的相容性以及流動性，另外，短切玻纖的選擇使材料表面不浮纖，不會太大的影響材料流動性，從而更有益于材料的焊接性能。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。本發明所制備的玻纖增強pc/abs合金材料物理性能測試標準見表1。表1物理性能測試方法熔指astmd128拉伸強度astmd638彎曲強度astmd790彎曲模量astmd790izod缺口沖擊強度(懸臂梁沖擊試驗)astmd256izod無缺口沖擊強度(懸臂梁沖擊試驗)astmd256維卡軟化點astmd1525本發明實施例中所使用的聚碳酸酯(pc)為沙伯基礎的pc2200r，其相對密度為1.20g/cm3、熔融指數為22g/10min、分子量約為15000的中粘度聚碳酸酯。abs樹脂為乳液聚合法制備的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的接枝共聚物(如牌號abs750)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(asa，中國臺灣奇美，asapw-957)和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(mbs，lg公司，mbstr-557)。玻璃纖維為市售無堿短切玻纖ecs-13-3.0，其單絲直徑為13μm、長度為3mm。相容劑為sma26120(市售，tg：145℃-165℃)、abs-g-mha(市售)。增韌劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯選自阿科瑪公司的ax8900；mbs選自lg化學的em500。熱穩定劑為受阻酚類抗氧劑，抗氧劑1076即為ciba的irganox1076β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯)和抗氧劑168即為亞磷酸酯類抗氧劑ciba的irganox168(三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯)、硫代二丙酸二(十二醇)酯(dltp)或2，6-三丁基-4-甲基苯酚。潤滑劑為季戊四醇硬脂酸脂(pets)、液體石蠟、聚乙烯蠟(a-c540a)、硬脂酸酰胺(sr)、硅油或n，n-乙撐雙硬脂酸酰胺(ebs)。紫外線吸收劑為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(uv-531)或2-(2ˊ-羥基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑(uv-p)。著色劑為黑母粒(un2014)。實施例1(1)將90份pc2200r樹脂，1份abs750樹脂，1份相容劑abs-g-mha，7份增韌劑ax8900，0.3份熱穩定劑(抗氧劑1076：抗氧劑168＝1：2，質量比)及0.1份潤滑劑ebs經高速攪拌混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入1份玻璃纖維，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃，其中側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃；螺桿轉速450r/min。制備的復合物按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，性能測試結果如表2所示。實施例2(1)將30份pc2200r樹脂，30份abs750樹脂，3份相容劑abs-g-mha，3份增韌劑ax8900，1份熱穩定劑dltp、0.3份潤滑劑液體石蠟以及3份黑母粒un2014經高速攪拌混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入玻璃纖維30份，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃，其中側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃；螺桿轉速270r/min。制備的復合物按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，性能測試結果如表2所示。實施例3(1)將45份pc2200r樹脂，20份asapw-957樹脂，10份相容劑sma26120、5份增韌劑em500，0.3份熱穩定劑dltp、0.5份潤滑劑硅油以及0.5份紫外線吸收劑uv-531經高速攪拌混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入玻璃纖維20份，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃，其中側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃；螺桿轉速300r/min。制備的復合物按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，性能測試結果如表2所示。實施例4(1)將60份pc2200r樹脂，10份mbstr-557樹脂，5份相容劑sma26120、5份增韌劑em500，0.5份熱穩定劑2，6-三丁基-4-甲基苯酚、0.7份潤滑劑a-c540a、1份紫外線吸收劑uv-p以及10份黑母粒un2014經高速攪拌混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入玻璃纖維10份，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃，其中側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃；螺桿轉速350r/min。制備的復合物按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，性能測試結果如表2所示。實施例5(1)將65份pc2200r樹脂，15份abs750樹脂，4份相容劑sma26120、1份增韌劑em500，0.3份熱穩定劑(抗氧劑1076：抗氧劑168＝1：2，質量比)及1份潤滑劑pets經高速攪拌混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入15份玻璃纖維，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃，其中側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃；螺桿轉速320r/min。制備的復合物按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，性能測試結果如表2所示。實施例6(1)將30份pc2200r樹脂，25份abs750樹脂，10份相容劑sma26120、10份增韌劑ax8900，0.1份熱穩定劑(抗氧劑1076：抗氧劑168＝1：2，質量比)及0.6份潤滑劑聚乙烯蠟(a-c540a)和硬脂酸酰胺(sr)(質量比1：1)經高速攪拌混合均勻；(2)將步驟(1)中獲得的混合物料送入雙螺桿擠出機中，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入25份玻璃纖維，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃，其中側喂料口處的螺桿溫度為260-270℃；螺桿轉速290r/min。對比例(1)將65份pcir2200樹脂(熔指10g/10min)，15份abs8434樹脂(本體法abs)，4份相容劑sma26120、1份增韌劑em500，0.3份熱穩定劑(抗氧劑1076：抗氧劑168＝1：2，質量比)及1份潤滑劑pets經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入雙螺桿擠出機中擠出造粒，同時在雙螺桿擠機的側喂料口加入1份長玻纖，進行造粒制得玻纖增強pc/abs合金材料；其中雙螺桿擠出機一區螺桿溫度為220～240℃；二區至機頭的螺桿溫度為240～280℃，優選為250～270℃；螺桿轉速300r/min。制備的復合物按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，性能測試結果如表2所示。表2由表2可以看出，本發明制備的合金材料相比于現有的一般玻纖增強pc/abs合金材料來講，在材料熱焊接性能方面得到了較大的提升，同時可以根據制件的不同實際要求來達到相應的耐熱溫度；另一方面，材料的剛性和流動加工成型性能得到提升，這是因為選擇了高流動的pc確實更有利于熱焊性能，另一方面短切玻纖的選擇對材料的流動性影響也比較小，可在對力學性能以及有焊接性能均有要求的場合使用。上述的對實施例的描述是為便于該
技術領域：
的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12