本發明屬于pc/abs合金材料技術領域，具體涉及一種薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物及其制備方法。
背景技術：
pc/abs合金材料是一種性能優良的組合物，有著良好的物理性能，高韌性和流動性、高絕緣性，被廣泛應用于家電、電子電器、電動工具及其他行業。但因為其阻燃性差，高絕緣性，通常采用添加改性劑的方法改善阻燃性和電絕緣性。抗靜電的效果，一般可以通過兩種途徑實現，一種是產品表面進行特殊處理，另一種是通過添加導電或抗靜電劑，在材料表面形成導電通路，有利于電荷的遷移，從而實現消除靜電。目前家電、電子電器行業，產品的減薄處理，對于材料的機械性能和防火性也提出了高要求。但現有技術中，基本是針對常規產品，抗靜電效果和阻燃性、薄壁化難以實現統一，滿足綜合性能要求。
專利cn201510818034.6中采用多壁碳納米管和超支化聚酯季銨鹽接枝，聚碳酸酯作為載體制備的抗靜電母粒，添加在pc/abs組合中，流動性低，無法滿足薄壁材料的成型加工，且制備工藝復雜。專利cn201610899010.2中采用單一抗靜電劑(聚醚酯酰胺、硬脂酸甘油酯和共聚酯酰胺)，制備的無鹵阻燃pc/abs組合物，抗靜電效果只能做到109，且薄壁1.5mmv0阻燃，未能實現高流動性。本發明就是克服以上問題，通過特殊螺桿組合和制備方法自制抗靜電母粒，通過添加高效和相容性較好的抗靜電母粒，制備的pc/abs組合物具有永久性抗靜電性能，高流動性和超薄阻燃性，綜合性能優異，且加工和制備流程簡單，能夠滿足市場薄壁化產品的使用要求。
技術實現要素：
本發明的目的，就是為了克服現有技術存在的缺陷，提供了一種薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物及其制備方法。
本發明是通過以下方案實現的；
本發明的一種薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物包括以下組份及重量份數：
pc樹脂50～70份
abs樹脂8～12份
增韌劑1～3份
阻燃劑10～14份
抗靜電母粒10～20份
其他助劑0.4～1份
所述的pc樹脂選擇熔融溫度在220～230℃，熔體流動速率在30～40g/10min之間，低粘聚碳酸酯中的一種或兩種以上的混合物。
所述的abs樹脂選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-乙烯丙烯彈性體-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯接枝物的一種或兩種以上的混合物，優選本體聚合法abs，丁二烯橡膠含量在20～30％wt。
所述的增韌劑選自mbs或含有機硅的核殼結構抗沖改性劑，選擇其中一種或兩種以上的混合物，橡膠粒徑在30um。
所述的阻燃劑為含磷阻燃劑，包括磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸三二甲苯基酯、磷酸三(2,4,6-三甲基苯基)酯、磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯、間苯二酚雙(磷酸二苯基)酯、對苯二酚雙(磷酸二苯基)酯、雙酚a-雙(磷酸二苯基)酯、間苯二酚(2,6-二叔丁基苯基)磷酸酯和對苯二酚雙(2，6-二甲基苯基)磷酸酯中至少一種，優選雙酚a-雙(磷酸二苯基)酯(bdp)，磷含量為90％wt。
所述的抗靜電母粒為聚己內酰胺(50～60份)作為載體，聚醚酯酰胺(20～30份)和導電炭黑(10～20份)捏合，通過單螺桿擠出機造粒。所用的聚己內酰胺，粘度1.1-1.4，聚醚酯酰胺為聚醚酯和己內酰胺共聚物，導電炭黑，包括普通導電炭黑和超導炭黑，粒徑在10～20um。該抗靜電母粒解決了有機抗靜電劑(聚醚酯酰胺)和導電炭黑的配合使用，提高了炭黑的分散性。同時，聚己內酰胺作為載體，可以和樹脂很好相容，在樹脂基體中形成纖維狀導電通路，導電炭黑可以沿纖維狀通過，提高組合物的抗靜電性能。
所述的其他助劑包含抗氧劑、潤滑劑和抗滴落劑，抗氧劑為主抗受阻酚和輔抗亞磷酸酯，質量比例為1:2，潤滑劑為硬脂酸酰胺，抗滴落劑為含氟聚合物。
本發明還提供了一種薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物的制備方法，該方法包括以下步驟：將pc樹脂50～70份，abs樹脂8～12份，增韌劑1～3份，阻燃劑10～14份，抗靜電劑10～20份，其他助劑0.4～1份，高速混合機混合，經雙螺桿擠出機擠出、水冷、風干、造粒。
本發明與現有技術相比，具有以下優點和效益：
(1)本發明自制抗靜電母粒，從微觀分子結構和抗靜電效果的綜合考慮，采用特定螺桿組合的單螺桿擠出機，制備高效且相容性較好的抗靜電母粒；
(2)本發明選用高效抗靜電母粒，制備的薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物，不僅可以滿足組合物的高效抗靜電性，同時組合物的流動性非常好，韌性好，薄壁阻燃性能好，可滿足薄壁產品的實際使用要求；
(3)本發明的抗靜電母粒制備流程簡單，抗靜電性能極好。同時，薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物，加工流程簡單，綜合性能優異，流動性和薄壁阻燃性好，可滿足實際生產需求。
具體實施方式
下面結合本發明實施例，對本發明作進一步說明：
本發明實施例和對比例所使用的材料如下：
pc樹脂，牌號：pc1301ep-30，廠家：韓國lg化學
abs樹脂，牌號：abs8391，廠家：中國高橋石化
增韌劑，牌號：s-2001和mbs2690，廠家：日本三菱和美國羅門哈斯；
阻燃劑，牌號:wsfrbdp，廠家：浙江萬盛；
抗靜電母粒，自制；
主抗氧劑，牌號：1076，廠家：利安隆；
輔助抗氧劑，牌號：168，廠家：利安隆；
潤滑劑，牌號：pets，廠家：法基；
抗滴落劑，牌號：b449，廠家：sabic；
抗靜電母粒，包括以下組份及重量份數：
聚己內酰胺50～60份；
聚醚酯酰胺20～30份；
導電炭黑10～20份；
抗氧劑0.4～1份；
抗靜電母粒的制備方法：將聚醚酯酰胺和導電炭黑，恒溫鼓風干燥箱85℃，干燥2h，然后按照1:1的質量比例，混合3min，置于捏合機中捏合。將捏合好的混合物和聚己內酰胺、抗氧劑，按照比例混合，經單螺桿擠出機擠出造粒，擠出機溫度210～230℃，轉速控制在300-400rpm，此抗靜電母粒采用弱剪切，強輸送和捏合方式的螺桿排列組合。
實施例1-5
按照表1的配比，將pc樹脂、abs樹脂、增韌劑、阻燃劑、抗靜電母粒、其他助劑，按照重量份數，加入高速混合機混合5min，加入雙螺桿擠出機料斗，經擠出機擠出、水冷、風干和造粒。擠出機溫度控制在220-240℃，螺桿轉速為300-500rpm，螺桿長徑比為40:1。
制備的組合物粒子，采用恒溫鼓風干燥箱；90℃，2h，注塑機注塑astm樣條和15mm*15mm色板，用于做阻燃性、抗靜電和懸臂梁缺口沖擊強度測試。
對比例1
按照表1的配比，將pc樹脂、abs樹脂、增韌劑、阻燃劑、其他助劑，按照重量份數，加入高速混合機混合5min，加入雙螺桿擠出機料斗，經擠出機擠出、水冷、風干和造粒。擠出機溫度控制在220-240℃，螺桿轉速為300-500rpm，螺桿長徑比為40:1。
對比例2
按照表1的配比，將pc樹脂、abs樹脂、增韌劑、阻燃劑、有機抗靜電劑(聚醚酯酰胺)、其他助劑，按照重量份數，加入高速混合機混合5min，加入雙螺桿擠出機料斗，經擠出機擠出、水冷、風干和造粒。擠出機溫度控制在220-240℃，螺桿轉速為300-500rpm，螺桿長徑比為40:1。
對比例3
按照表1的配比，將pc樹脂、abs樹脂、增韌劑、阻燃劑、導電炭黑、其他助劑，按照重量份數，加入高速混合機混合5min，加入雙螺桿擠出機料斗，經擠出機擠出、水冷、風干和造粒。擠出機溫度控制在220-240℃，螺桿轉速為300-500rpm，螺桿長徑比為40:1。
對比例4和對比例5
按照表1的配比，將pc樹脂、abs樹脂、增韌劑、阻燃劑、抗靜電母粒、其他助劑，按照重量份數，加入高速混合機混合5min，加入雙螺桿擠出機料斗，經擠出機擠出、水冷、風干和造粒。擠出機溫度控制在220-240℃，螺桿轉速為300-500rpm，螺桿長徑比為40:1。
各項性能的測試方法
(1)懸臂梁缺口沖擊強度測試
采用注塑機，制備astm缺口沖擊樣條，樣條厚度3.2mm，寬度，長度，擺錘重量2.75j，在23℃條件下，按照astmd256測試懸臂梁缺口沖擊強度，結果以j/m記錄表示；
(2)熔體質量流動速率測試
按照gb/t，取5克料粒，溫度260℃，負荷2.16kg，熔融擠出測試熔體質量流動速率，結果以g/10min記錄表示；
(3)阻燃性能測試
采用注塑機，制備0.8-1.2mm厚度樣條，按照ul94垂直燃燒測試標準，準備5根樣條，測試燃燒時間和余灼時間，結果以v-0，v-1，v-2，hb表示；
(4)抗靜電性測試：表面電阻率
準備長*寬為15mm*15mm的方板，使用表面電阻率測試儀，選擇儀器電壓10v或100v，將電阻率儀的電極置于色板表面，用手按壓，讀取表面電阻率的數據，結果以ohm/sq表示，抗靜電效果良好的數據為108～1010ohm/sq。
表1實施例1～5和對比例1～5重量份數和性能測試
從表1可以看出，對比例1、2、3和實施例1，未添加抗靜電母粒的組合物，絕緣性高，抗靜電效果差，流動性低，阻燃性差。添加有機抗靜電劑(聚醚酯酰胺)，組合物的表面電阻率只有1011，阻燃性較差。添加導電炭黑，組合物的韌性最差，流動性低，不能滿足薄壁阻燃產品的要求。對比例4和對比例5，abs樹脂和pc樹脂，阻燃劑bdp的比例調整，組合物的表面電阻、沖擊強度和阻燃性效果較差。從實施例1～5，可以看出：自制抗靜電母粒的加入，pc/abs組合物的流動性，抗靜電性，薄壁阻燃性好，綜合性能優異，能夠全面滿足薄壁化抗靜電阻燃產品的加工和使用要求。在本發明比例范圍內制備的組合物，會有更加優異的綜合性能。本發明所制備的薄壁抗靜電無鹵阻燃pc/abs組合物可以廣泛應用于家電、電子電工類的產品中，比如pos機、平板電腦等領域。