本發明屬于高分子改性技術領域,尤其是涉及一種高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物。
背景技術:
聚碳酸酯(PC)由于其透明性和阻燃性優良,力學性能優異,是目前用量最大的工程塑料;但由于聚碳酸酯分子鏈苯環剛性大,熔體粘度高,易產生應力開裂,抗溶劑性差,耐堿性物質差點缺點,在很大程度上限制其使用范圍。傳統改性技術,通過丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)的加入改善其加工流動性,但也使很有限度的,通過玻纖加入改善剛性的同時,也會引起對模具損傷的加大,縮短模具的使用壽命。同時ABS和沖擊改善劑在合成時,會引入分散劑或其他助劑,這些物質對于PC的加工是致命的,容易引起材料性能的惡化。同時含磷阻燃劑合成過程中,單體組分還會殘留其中,對于后續的使用也會埋下很大的風險。
本發明在研究中發現,通過ABS-抗沖擊改性劑一步料和PC-含磷阻燃劑一步料的生產,通過兩者不同比例的搭配,在提高阻燃PC/ABS的剛性的同時,有效解決ABS、填充物、抗沖擊改性劑和含磷阻燃劑中小分子物質對材料后續使用潛在風險,顯著改善了產品的外觀,同時提高了材料性能。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明旨在提出一種高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物,該組合物通過ABS-抗沖擊改性劑一步料的制備,在提高材料剛性的同時,可顯著降低注塑過程產生水花和模垢的機會。
為達到上述目的,本發明的技術方案是這樣實現的:
一種高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:
ABS-抗沖擊改性劑一步料 20-50份,
PC-含磷阻燃劑一步料 50-90份;
所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下重量份的原料制成:
ABS 50-80份,
抗沖擊改性劑 20-50份,
無機填料 20-80份;
所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下重量份的原料制成:
PC 60-85份,
含磷阻燃劑 15-40份。
優選的,所述的組合物由包括如下重量份的原料制成:
ABS-抗沖擊改性劑一步料 30-50份,
PC-含磷阻燃劑一步料 60-90份。
進一步,所述的PC的數均分子量為10000-40000;優選的,所述的PC的數均分子量為12000-37000。
進一步,所述的ABS選用乳液法ABS或本體法ABS;優選的,所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為300-700um;優選的,所述的乳液法ABS的粒徑為500um-600um。
進一步,所述的抗沖擊改性劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物或硅系增韌劑;優選的,所述的硅系增韌劑為核為有機硅或丙烯酸、殼為甲基丙烯酸甲酯的核殼結構的硅系增韌劑。
進一步,所述的含磷阻燃劑為雙酚A雙(磷酸二苯酯)(BDP)、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)(RDP)或磷酸三苯酯(TPP)中的一種或幾種的混合物。
進一步,所述的無機填料為滑石粉、高嶺土、硅灰石、云母或埃洛石中的一種或幾種的混合物。
進一步,所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將ABS、無機填料、抗沖擊改性劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在雙螺桿擠出機的螺筒的第三段和第五段均注入液態水,在所述的螺筒的第七段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到ABS-抗沖擊改性劑一步料;所述的液態水的注入量為ABS-抗沖擊改性劑一步料的質量的5-30%;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度180-210℃,二區溫度190-220℃,三區溫度190-230℃,四區溫度190-240℃,五區溫度190-240℃,六區溫度190-240℃,七區溫度190-240℃,八區溫度190-240℃,九區溫度190-240℃,十區溫度190-240℃,十一區溫度190-240℃;主機轉速250-600轉/分鐘。
進一步,所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將PC、含磷阻燃劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在螺筒的第5段加入預熱后的含磷阻燃劑,在所述的螺筒的第八段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到PC-含磷阻燃劑一步料;所述的PC-含磷阻燃劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度120-160℃,二區溫度230-260℃,三區溫度230-260℃,四區溫度230-270℃,五區溫度230-270℃,六區溫度220-260℃,七區溫度230-260℃,八區溫度230-260℃,九區溫度230-260℃,十區溫度230-260℃,十一區溫度230-260℃,主機轉速200-600轉/分鐘。
所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物。
相對于現有技術,本發明所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物具有以下優勢:
(1)本發明所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物通過ABS-抗沖擊改性劑一步料和PC-含磷阻燃劑一步料的制備有效分離出原材料組分中的低分子易揮發組分。
(2)本發明所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物由于原材料組分中低分子易揮發組分的分離,能進一步保證材料的高光效果。
(3)本發明所述的一步料簡單易得,制備工藝簡單,成本低,能有效去除去材料配方組分中小分子物質的同時,又能顯著提高材料的機械性能的穩定性;材料可用于電視機,汽車,通訊等行業。
具體實施方式
除有定義外,以下實施例中所用的技術術語具有與本發明所屬領域技術人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑,如無特殊說明,均為常規生化試劑;所述實驗方法,如無特殊說明,均為常規方法。
下面結合實施例來詳細說明本發明。
實施例1
一種高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:ABS-抗沖擊改性劑一步料40份,PC-含磷阻燃劑一步料59.3份;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 35份,MBS 15份,滑石粉50份;所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下重量份的原料制成:PC 80份,BDP 80份。
所述的PC的數均分子量為17000。
所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為500um。
所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將ABS、無機填料、抗沖擊改性劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在雙螺桿擠出機的螺筒的第三段和第五段均注入液態水,在所述的螺筒的第七段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到ABS-抗沖擊改性劑一步料;所述的液態水的注入量為ABS-抗沖擊改性劑一步料的質量的5-30%;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度180℃,二區溫度185℃,三區溫度195℃,四區溫度195℃,五區溫度200℃,六區溫度180℃,七區溫度180℃,八區溫度185℃,九區溫度185℃,十區溫度200℃,主機轉速300轉/分鐘。
所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將PC、含磷阻燃劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在螺筒的第5段加入預熱后的含磷阻燃劑,在所述的螺筒的第八段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到PC-含磷阻燃劑一步料;所述的PC-含磷阻燃劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度120℃,二區溫度230℃,三區溫度230℃,四區溫度240℃,五區溫度240℃,六區溫度220℃,七區溫度230℃,八區溫度230℃,九區溫度230℃,十區溫度230℃,十一區溫度230℃,主機轉速300轉/分鐘。
該高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物。
實施例2
一種高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:ABS-抗沖擊改性劑一步料30份,PC-含磷阻燃劑一步料69.3份;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 35份,MBS 15份,滑石粉50份;所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下重量份的原料制成:PC 80份,BDP 80份。
所述的PC的數均分子量為17000。
所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為500um。
所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將ABS、無機填料、抗沖擊改性劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在雙螺桿擠出機的螺筒的第三段和第五段均注入液態水,在所述的螺筒的第七段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到ABS-抗沖擊改性劑一步料;所述的液態水的注入量為ABS-抗沖擊改性劑一步料的質量的5-30%;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度180℃,二區溫度185℃,三區溫度195℃,四區溫度195℃,五區溫度200℃,六區溫度180℃,七區溫度180℃,八區溫度185℃,九區溫度185℃,十區溫度200℃,主機轉速300轉/分鐘。
所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將PC、含磷阻燃劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在螺筒的第5段加入預熱后的含磷阻燃劑,在所述的螺筒的第八段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到PC-含磷阻燃劑一步料;所述的PC-含磷阻燃劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度120℃,二區溫度230℃,三區溫度230℃,四區溫度240℃,五區溫度240℃,六區溫度220℃,七區溫度230℃,八區溫度230℃,九區溫度230℃,十區溫度230℃,十一區溫度230℃,主機轉速300轉/分鐘。
該高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物。
實施例3
一種高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:ABS-抗沖擊改性劑一步料20份,PC-含磷阻燃劑一步料79.3份;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下重量份的原料制成:ABS 35份,MBS 15份,滑石粉50份;所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下重量份的原料制成:PC 80份,BDP 80份。
所述的PC的數均分子量為17000。
所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為500um。
所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將ABS、無機填料、抗沖擊改性劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在雙螺桿擠出機的螺筒的第三段和第五段均注入液態水,在所述的螺筒的第七段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到ABS-抗沖擊改性劑一步料;所述的液態水的注入量為ABS-抗沖擊改性劑一步料的質量的5-30%;所述的ABS-抗沖擊改性劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度180℃,二區溫度185℃,三區溫度195℃,四區溫度195℃,五區溫度200℃,六區溫度180℃,七區溫度180℃,八區溫度185℃,九區溫度185℃,十區溫度200℃,主機轉速300轉/分鐘。
所述的PC-含磷阻燃劑一步料由包括如下步驟的方法制得:
(1)將PC、含磷阻燃劑投入高混機中進行混合,得到預混料;
(2)將預混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入,擠出造粒,雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1,在螺筒的第5段加入預熱后的含磷阻燃劑,在所述的螺筒的第八段和第十段均設置有真空設備,擠出后得到PC-含磷阻燃劑一步料;所述的PC-含磷阻燃劑一步料的制備中,雙螺桿擠出機的熔融擠出的條件為:一區溫度120℃,二區溫度230℃,三區溫度230℃,四區溫度240℃,五區溫度240℃,六區溫度220℃,七區溫度230℃,八區溫度230℃,九區溫度230℃,十區溫度230℃,十一區溫度230℃,主機轉速300轉/分鐘。
該高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的高流動、高光、阻燃填充PC/ABS組合物。
對比例1
一種PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:ABS 14份,MBS 6份,滑石粉20份,PC 47.44份,BDP 11.86份。
所述的PC的數均分子量為17000。
所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為500um。
該PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的充PC/ABS組合物。
對比例2
一種PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:ABS 10.5份,MBS 4.5份,滑石粉15份,PC 55.44份,BDP 13.86份。
所述的PC的數均分子量為17000。
所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為500um。
該PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的充PC/ABS組合物。
對比例3
一種PC/ABS組合物,該組合物由包括如下重量份的原料制成:ABS 7份,MBS 3份,滑石粉10份,PC 63.44份,BDP 15.86份。
所述的PC的數均分子量為17000。
所述的ABS選用乳液法ABS,所述的乳液法ABS的粒徑為500um。
該PC/ABS組合物的制備方法,包括如下步驟:將所述的PC-含磷阻燃劑一步料、ABS-抗沖擊改性劑一步料投入高速混合器中混合,混合后將其放入雙螺桿擠出機中進行擠出,擠出后得到所述的充PC/ABS組合物。
實施例1-3與對比例1-3中各原料的份數與成品的性能測試結果如表1所示,測試方法如下。
性能測試方法:
拉伸強度:測試標準ASTM D638,在Zwi ck電子萬能試驗機上測試;
懸臂梁缺口沖擊:測試標準ASTM D256,在Zwick電子萬能試驗機上測試;
阻燃等級:測試標準UL94;
光澤度:測試標準ASTM D1455
表1阻燃PC/ABS組合物組分及性能測試結果
從表1結果中可以看出,通過兩種一步料的結合使用,可以顯著提高材料的光澤度及韌性,同時所制得的材料具有優異的流動性,特別在大型制件上有寬廣的應用。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。