本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種PC/ABS合金材料及其制備方法，尤其是涉及一種高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：以塑料制品為基材進(jìn)行電鍍，現(xiàn)已成為一種常見的材料處理手段，并已廣泛應(yīng)用于汽車、家電、日用品和室內(nèi)外裝潢材料中。相比于電鍍ABS材料，電鍍PC/ABS合金材料由于其優(yōu)異的耐熱性、韌性和耐疲勞強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)用于汽車內(nèi)飾部件上，如內(nèi)門拉手、裝飾條、飾圈等。電鍍級(jí)PC(聚碳酸酯)/ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，為了保證良好的電鍍效果，一般需要保證一定比例的ABS，PC的含量不能太高，因此電鍍級(jí)PC/ABS的耐熱氧老化性能不太好。近幾年，隨著汽車的普及，消費(fèi)者對(duì)汽車產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)注度及要求越來越高。在此背景下，各汽車主機(jī)廠針對(duì)內(nèi)飾用電鍍PC/ABS材料提出了更高的要求，比如，電鍍制件熱存放試驗(yàn)的要求，對(duì)材料的耐熱水平提出了大大的挑戰(zhàn)。許多普通級(jí)電鍍PC/ABS材料常常在熱存放試驗(yàn)過程中，會(huì)出現(xiàn)變形、翹曲等問題。一般材料廠商通過提高PC的含量來提高材料的耐熱水平，這種處理方式盡管提高了材料的耐熱性，但由于流動(dòng)性以及膠量的下降，不僅容易導(dǎo)致注塑制件內(nèi)應(yīng)力過大，還會(huì)影響鍍層與塑料基材之間的結(jié)合力，造成鍍層開裂、氣泡、脫落等問題。申請(qǐng)?zhí)枮?01410837304.3的中國專利公開了一種用于氣輔成型的電鍍級(jí)PC/ABS合金材料及制備方法與應(yīng)用，該合金材料包括如下成分：PC樹脂43～58份、ABS樹脂25～35份、SAN樹脂11～20份、耐熱劑5～10份、高效抗氧劑0.3～0.6份、潤滑劑0.3～0.6份。其中，所述的高效抗氧劑為苯并呋喃酮化合物、受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按質(zhì)量比20：20～40：40～60混合形成的復(fù)配物。所述的PC樹脂是熔體質(zhì)量流動(dòng)速率在300℃、1.2kg測(cè)試條件為10～22g/10min的雙酚A型聚碳酸酯。所述的SAN樹脂是熔體質(zhì)量流動(dòng)速率在220℃、10kg測(cè)試條件下為22～55g/10min，相對(duì)密度為1.07～1.08g/cm3的SAN樹脂。所述的耐熱劑為苯乙烯-N-苯基馬來酰亞胺-馬來酸酐共聚物。上述專利主要是通過添加耐熱劑苯乙烯-N-苯基馬來酰亞胺-馬來酸酐共聚物提高PC/ABS材料在氣輔成型過程中的熱穩(wěn)定性來提高成型良率；但耐熱劑由于共聚了N-苯基馬來酰亞胺后流動(dòng)性下降明顯，且不易分散，在注塑時(shí)容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力過大的問題，同時(shí)耐熱劑局部分散不均易導(dǎo)致漏鍍。本發(fā)明選用α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物樹脂具有良好的流動(dòng)性，在賦予材料更高耐熱的情況下能夠保證成型性能不受影響，從而保證電鍍良率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料。本發(fā)明的另一目的在于提供所述高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料，包括以下組分及重量份含量：PC樹脂30～60份、ABS高膠粉20～50份、α-SAN樹脂15-35份、相容劑1～5份、抗氧劑0.1～1份以及潤滑劑0.1～1份。所述的PC樹脂選自重均相對(duì)分子量為15000～30000，玻璃化溫度為140～150℃的芳香族聚碳酸酯。所述的ABS高膠粉的重均相對(duì)分子量為100000～500000，丙烯腈－丁二烯橡膠的質(zhì)量百分含量為40～60％。所述的丙烯腈－丁二烯橡膠的數(shù)均粒徑為0.2～1.0μm。所述的丙烯腈－丁二烯橡膠的粒徑過小，鍍層結(jié)合力較差，而粒徑過大時(shí)，不容易粗化，導(dǎo)致漏鍍問題。所述的α-SAN樹脂為熱變形溫度為100～110℃的α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物樹脂。所述的相容劑為苯乙烯接枝馬來酸酐或苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐中的一種或兩種。所述的苯乙烯接枝馬來酸酐中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為8-28％。所述的苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為2-12％。所述的抗氧劑包括抗氧劑245、抗氧劑1076或抗氧劑168中的一種或多種。所述的潤滑劑包括硅酮粉、季戊四醇酯或乙撐雙硬酯酰胺中的一種或多種。高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料的制備方法，該方法具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：PC樹脂30～60份、ABS高膠粉20～50份、α-SAN樹脂15-35份、相容劑1～5份、抗氧劑0.1～1份以及潤滑劑0.1～1份；(2)按重量份將PC樹脂、ABS高膠粉、α-SAN樹脂、相容劑、抗氧劑以及潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(3)將步驟(2)制得的混合物從擠出機(jī)的主喂料口喂入，控制機(jī)筒溫度為220～270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300～600轉(zhuǎn)/分鐘，共混造粒，即制得所述的高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料。所述的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的直徑為32mm，長徑比為32～35。本發(fā)明利用α-甲基苯乙烯改性的α-SAN樹脂替代普通SAN樹脂，引入相容劑提高α-SAN樹脂與PC相的相容性，提高橡膠的分散性。改性后的α-SAN樹脂具有更高的耐熱性，在其他組分不變的情況下材料耐熱性能明顯提高，獲得了一種高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料。本發(fā)明材料體系是以PC樹脂和ABS高膠粉為主體材料，α-SAN樹脂的加入，可起到相容劑的作用，有利于改善PC樹脂和ABS高膠粉之間的相容性，保證材料體系的穩(wěn)定性；而抗氧劑的使用，則能有效提高材料的熱氧穩(wěn)定性及減少材料的熱降解；而添加適量與PC樹脂、ABS高膠粉相容性適中且耐熱性較好的潤滑劑硅酮粉、季戊四醇酯或乙撐雙硬酯酰胺，在材料加工成型過程中，起到良好的內(nèi)潤滑和外潤滑作用，對(duì)鍍層結(jié)合力影響較小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料中所采用的α-甲基苯乙烯改性的α-SAN樹脂，與普通SAN樹脂相比，具有更為優(yōu)異的耐熱性能(普通SAN樹脂維卡軟化點(diǎn)為100℃，而α-SAN樹脂維卡軟化點(diǎn)為115℃)，在不降低膠量的情況下，可有效提高材料的耐熱水平，即可以避免因提高PC含量而導(dǎo)致成型困難的問題，又避免了降低膠量后而引發(fā)的結(jié)合力不足的問題。同時(shí)，引入相容劑可以提高α-SAN與PC相的相容性，提高橡膠的分散性，有利于提高材料體系的耐熱性及結(jié)合力性能。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。以下對(duì)比例1-3以及實(shí)施例1-4中，PC選用LG化學(xué)的1300-15；ABS高膠粉選用沙伯基礎(chǔ)工業(yè)的338高膠粉；α-SAN樹脂選用APH1550；SAN樹脂選用奇美的PN-117C；相容劑選用上海日之升的SMA218；抗氧劑為Ciba公司的Irganox1076和Irganox168，其重量比為1：1；潤滑劑為市售的季戊四醇硬脂酸。對(duì)比例1電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：45份，ABS高膠粉：35份；SAN樹脂：20份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。對(duì)比例2電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：60份，ABS高膠粉：25份；SAN樹脂：15份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。對(duì)比例3電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：60份，ABS高膠粉：35份；SAN樹脂：5份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。實(shí)施例1一種高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：45份，ABS高膠粉：35份；α-SAN樹脂：20份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。本實(shí)施例中，相容劑為苯乙烯接枝馬來酸酐，其中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為28％。實(shí)施例2一種高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：45份，ABS高膠粉：35份；α-SAN樹脂：20份；相容劑：2份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。本實(shí)施例中，相容劑為苯乙烯接枝馬來酸酐，其中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為24％。實(shí)施例3一種高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：55份，ABS高膠粉：30份；α-SAN樹脂：15份；相容劑：5份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。本實(shí)施例中，相容劑為苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐，其中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為12％。實(shí)施例4一種高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料及其制備方法，該方法包括以下步驟：(1)按重量份稱取各組分：PC樹脂：45份，ABS高膠粉：35份；SAN樹脂：10份；α-SAN樹脂：1份；相容劑：5份；抗氧劑1076：0.1份，抗氧劑168：0.1份，潤滑劑PETS：0.1份。(2)將原材料從喂料口喂入，在220～270℃下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)直徑為35mm，長徑比為32，轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。本實(shí)施例中，相容劑為苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐，其中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為10％。將以上對(duì)比例及實(shí)施例所制備的高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料注塑成尺寸為140×90×3mm的樣板及80×10×4mm的樣條，分別進(jìn)行電鍍結(jié)合力試驗(yàn)以及維卡軟化點(diǎn)溫度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果參見表1。流動(dòng)長測(cè)試注塑成阿基米德螺旋線進(jìn)行對(duì)比，其單位為mm。表1電鍍結(jié)合力試驗(yàn)以及維卡軟化點(diǎn)溫度試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4電鍍結(jié)合力(N·cm)7.85.37.59.49.89.09.2維卡軟化溫度(℃)108.3111.6117.4118.0120.7122.0113.0流長比(mm)572447380546593504550由上表可知，α-甲基苯乙烯改性的α-SAN樹脂高耐熱性的特點(diǎn)，代替普通SAN樹脂后，材料耐熱明顯得到提高，避免提高PC含量造成的流動(dòng)性下降，又避免降低膠量后引發(fā)的結(jié)合力不足問題。引入相容劑提高了α-SAN與PC相的相容性，提高橡膠的分散性，獲得了一種高耐熱高結(jié)合力的電鍍PC/ABS合金材料。實(shí)施例5本實(shí)施例高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料，包括以下組分及重量份含量：PC樹脂30份、ABS高膠粉20份、α-SAN樹脂15份、相容劑1份、抗氧劑0.1份以及潤滑劑0.1份。其中，PC樹脂選自重均相對(duì)分子量為15000，玻璃化溫度為140℃的芳香族聚碳酸酯。ABS高膠粉的重均相對(duì)分子量為100000，丙烯腈－丁二烯橡膠的質(zhì)量百分含量為40％。其中，丙烯腈－丁二烯橡膠的數(shù)均粒徑為0.2μm。α-SAN樹脂為熱變形溫度為100℃的α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物樹脂。相容劑為苯乙烯接枝馬來酸酐，其中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為8％。抗氧劑由抗氧劑245與抗氧劑1076按質(zhì)量比為1:1混合而成。潤滑劑由硅酮粉與季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺按質(zhì)量比為1:1:2混合而成。本實(shí)施例高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料的制備方法，具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：PC樹脂30份、ABS高膠粉20份、α-SAN樹脂15份、相容劑1份、抗氧劑0.1份以及潤滑劑0.1份；(2)按重量份將PC樹脂、ABS高膠粉、α-SAN樹脂、相容劑、抗氧劑以及潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(3)將步驟(2)制得的混合物從擠出機(jī)的主喂料口喂入，控制機(jī)筒溫度為220℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘，共混造粒，即制得高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料。本實(shí)施例采用的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的直徑為32mm，長徑比為35。實(shí)施例6本實(shí)施例高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料，包括以下組分及重量份含量：PC樹脂60份、ABS高膠粉50份、α-SAN樹脂35份、相容劑5份、抗氧劑1份以及潤滑劑1份。其中，PC樹脂選自重均相對(duì)分子量為30000，玻璃化溫度為150℃的芳香族聚碳酸酯。ABS高膠粉的重均相對(duì)分子量為500000，丙烯腈－丁二烯橡膠的質(zhì)量百分含量為60％。其中，丙烯腈－丁二烯橡膠的數(shù)均粒徑為1.0μm。α-SAN樹脂為熱變形溫度為110℃的α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物樹脂。相容劑為苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐，其中，馬來酸酐的質(zhì)量百分含量為16％。抗氧劑由抗氧劑245與抗氧劑1076、抗氧劑168按質(zhì)量比為1:1:1混合而成。潤滑劑由硅酮粉與季戊四醇酯按質(zhì)量比為1:2混合而成。本實(shí)施例高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料的制備方法，具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：PC樹脂60份、ABS高膠粉50份、α-SAN樹脂35份、相容劑5份、抗氧劑1份以及潤滑劑1份；(2)按重量份將PC樹脂、ABS高膠粉、α-SAN樹脂、相容劑、抗氧劑以及潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(3)將步驟(2)制得的混合物從擠出機(jī)的主喂料口喂入，控制機(jī)筒溫度為270℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，共混造粒，即制得高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料。本實(shí)施例采用的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的直徑為32mm，長徑比為32。實(shí)施例7本實(shí)施例高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料，包括以下組分及重量份含量：PC樹脂50份、ABS高膠粉35份、α-SAN樹脂25份、相容劑3份、抗氧劑0.6份以及潤滑0.8份。其中，PC樹脂選自重均相對(duì)分子量為20000，玻璃化溫度為145℃的芳香族聚碳酸酯。ABS高膠粉的重均相對(duì)分子量為300000，丙烯腈－丁二烯橡膠的質(zhì)量百分含量為55％。其中，丙烯腈－丁二烯橡膠的數(shù)均粒徑為0.5μm。α-SAN樹脂為熱變形溫度為110℃的α-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物樹脂。相容劑由苯乙烯接枝馬來酸酐于苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐按質(zhì)量比為1:2混合而成。其中，苯乙烯接枝馬來酸酐中馬來酸酐的含量在20％，苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝馬來酸酐中馬來酸酐的含量在2％?？寡鮿┯煽寡鮿?076與抗氧劑168按質(zhì)量比為1:1混合而成。潤滑劑由硅酮粉與乙撐雙硬酯酰胺按質(zhì)量比為1:1混合而成。本實(shí)施例高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料的制備方法，具體包括以下步驟：(1)按以下組分及重量份備料：PC樹脂50份、ABS高膠粉35份、α-SAN樹脂25份、相容劑3份、抗氧劑0.6份以及潤滑0.8份；(2)按重量份將PC樹脂、ABS高膠粉、α-SAN樹脂、相容劑、抗氧劑以及潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(3)將步驟(2)制得的混合物從擠出機(jī)的主喂料口喂入，控制機(jī)筒溫度為260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為420轉(zhuǎn)/分鐘，共混造粒，即制得高耐熱高結(jié)合力電鍍PC/ABS合金材料。本實(shí)施例采用的擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的直徑為32mm，長徑比為34。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3