一种低析出阻燃PC/ABS合金材料及其制备方法与流程

一种低析出阻燃pc/abs合金材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及聚碳酸酯材料技术领域，尤其涉及一种低析出阻燃pc/abs合金材料及其制备方法。


背景技术：

2.pc/abs，聚碳酸酯和丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物的混合物，是由聚碳酸酯(polycarbonate)和丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物(abs)合并而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，abs材料的成型性和pc的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(uv)等性质，可广泛使用在汽车内部零件、商务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。
3.电器材料大部分都有阻燃防火要求，常规塑料级别也就达到hb或v2级，为了满足更严格的v0级要求，通常会在塑料加工时加入阻燃剂。pc/abs合金材料中添加的阻燃剂大部分都是一些低分子的磷系、溴系、硅系等，这些小分子物质容易从内部迁移至表面，尤其是高温环境下，更容易加速迁移，从而最终影响产品的阻燃性能。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低析出阻燃pc/abs合金材料及其制备方法，通过向材料中添加聚乙二醇酯和酯交换抑制剂，有效阻隔低分子类阻燃剂在高温加工及储存过程中的析出问题。
5.本发明提出的一种低析出阻燃pc/abs合金材料，包括以下质量百分含量的原料：聚碳酸酯50～65％、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物12～20％、聚乙二醇酯4～12％、阻燃剂5～15％、增韧剂3～7％、助剂1～4％、酯交换抑制剂0.1～0.5％、颜料0～3％。
6.优选地，所述聚乙二醇酯为超低粘度聚乙二醇酯，其粘度为0.6～1.0dl/g。
7.优选地，所述阻燃剂选自溴系阻燃剂、硅系阻燃剂、磷系阻燃剂中的一种或一种以上；其分子量为300～1000。
8.优选地，所述酯交换抑制剂选自磷酸盐或磷酸酯类的一种或一种以上的混合物。
9.优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为20000～40000。
10.优选地，所述增韧剂为辛烯
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乙烯共聚物接枝马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯接枝共聚物、核壳结构的硅系增韧剂中的一种或一种以上；其中，核壳结构的硅系增韧剂中，核为有机硅或丙烯酸，壳为甲基丙烯酸甲酯。
11.优选地，所述助剂包括抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂、抗滴落剂。
12.本发明还提出了上述低析出阻燃pc/abs合金材料的制备方法，包括以下步骤：
13.s1、将聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、增韧剂、助剂、酯交换抑制剂、颜料、阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；
14.s2、将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，聚乙二醇酯从双螺杆挤出机的螺筒的第5段侧喂口喂入，熔融挤出，干燥，得到pc/abs合金颗粒。
15.优选地，s1中，高混机的混合温度为20～50℃、混合时间为1～5min。
16.优选地，s2中，双螺杆挤出机的长径比为40：1；熔融挤出的条件为：一区温度为180～210℃，二区温度为190～240℃，三区温度为190～250℃，四区温度为190～260℃，五区温度为190～260℃，六区温度为190～260℃，七区温度为190～260℃，八区温度190～260℃，九区温度190～260℃，十区温度190～260℃；主机转速为250～600转/min。
17.有益效果：本发明向pc/abs合金材料中添加超低粘度的聚乙二醇酯，其在注塑过程中更容易迁移至熔体表层，利用其自身结晶性在材料表面形成一层保护膜，从而有效阻隔低分子类阻燃剂在高温加工及储存过程中的析出问题，保证材料内部阻燃剂的有效含量；且配合添加的酯交换抑制剂和基材的相容性高，通过侧喂和酯交换抑制剂的加入，可以减弱pc与聚乙二醇酯之间的酯交换反应，降低聚乙二醇酯对材料性能及外观影响。本发明制备的pc/abs合金材料的阻燃级别可达v0级，且在长期存放过程中阻燃性能稳定。
具体实施方式
18.下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
19.实施例1
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5、对比例1
‑320.实施例1
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5和对比例1
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3涉及一种阻燃pc/abs合金材料，其原料配方如表1所示。其中，pc树脂，选用的三菱s
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2000f(数均分子量为20000～25000、熔融指数为10g/min)；丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物abs，选用的上海高桥石化的8434；甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯三元共聚物，选用的罗门哈斯的exl2690；聚乙二醇酯，选用仪征fg600(粘度为0.67dl/g)；阻燃剂，选用科聚亚的bc
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58；酯交换抑制剂，市售；抗氧剂，选用市售的168/1076混合物；内润滑剂，选用市售的pets；外润滑剂，选用市售的硅酮母粒；抗滴落剂，选用市售的高分子量聚四氟乙烯；炭黑，市售。
21.实施例1
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5和对比例1
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3中各原料用量见表1。
22.表1实施例1
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5和对比例1
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3中pc/abs合金材料的原料配方(单位：份)
23.[0024][0025]
实施例1
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5中阻燃pc/abs合金材料的制备方法如下：将聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、增韧剂、助剂、酯交换抑制剂、颜料、阻燃剂投入高混机中进行混合，高混机的混合温度为30℃、混合时间为4min，得到预混料；将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，聚乙二醇酯从双螺杆挤出机的螺筒的第5段侧喂口喂入，经过双螺杆挤出机剪切和熔融塑化进行挤出造粒，通过均化罐对造粒料进行均化，最后封包储存，得到pc/abs合金颗粒；其中，双螺杆挤出机的长径比为40：1；挤出造粒工艺参数为：一区温度为180℃，二区温度为240℃，三区温度为240℃，四区温度为240℃，五区温度为220℃，六区温度为220℃，七区温度为220℃，八区温度220℃，九区温度220℃，十区温度240℃；主机转速为400转/min，真空负压为0.07
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0.10mpa。
[0026]
对比例1与实施例1相比，区别仅在于：原料中不包括聚乙二醇酯和酯交换抑制剂。具体操作如下：将聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、增韧剂、助剂、颜料、阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，经过双螺杆挤出机剪切和熔融塑化进行挤出造粒，通过均化罐对造粒料进行均化，最后封包储存，得到pc/abs合金颗粒；制备方法中其它参数条件同实施例1。
[0027]
对比例2与实施例1相比，区别仅在于：原料中不包括酯交换抑制剂。具体操作如下：将聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、增韧剂、助剂、颜料、阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，聚乙二醇酯从双螺杆挤出机的螺筒的第5段侧喂口喂入，经过双螺杆挤出机剪切和熔融塑化进行挤出造粒，通过均化罐对造粒料进行均化，最后封包储存，得到pc/abs合金颗粒；制备方法中其它参数条件同实施例1。
[0028]
对比例3与实施例1相比，区别仅在于：聚乙二醇酯也是从双螺杆挤出机的主喂料
口投入；具体操作如下：将聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、增韧剂、助剂、酯交换抑制剂、颜料、阻燃剂投入高混机中进行混合，得到预混料；将预混料和聚乙二醇酯从双螺杆挤出机的主喂料口投入，经过双螺杆挤出机剪切和熔融塑化进行挤出造粒，通过均化罐对造粒料进行均化，最后封包储存，得到pc/abs合金颗粒；制备方法中其它参数条件同实施例1。
[0029]
对本发明实施例1
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5和对比例1
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3中制备的pc/abs合金材料的性能进行测试，结果如表2所示。
[0030]
拉伸强度：gb/t 1040；弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度：gb/t 1043；
[0031]
高温试验：在70℃试验箱中进行试验，试验时间为15天；
[0032]
发白程度分级：0
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无发白；1
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轻微发白；2
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明显发白；3
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严重发白。
[0033]
表2实施例1
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5和对比例1
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3中制备的pc/abs合金材料的性能测试结果
[0034][0035]
从表2可以看出，添加聚乙二醇酯后，对材料韧性有影响，同时也可以减缓阻燃剂
低分子在高温环境下的析出，与对比例1、2相比，实施例1中冲击强度、阻燃保持率和发白程度等整体性能平衡性较好，这可能是因为：1、加入了低粘聚乙二醇酯后，聚酯在注塑过程中更倾向于跑到熔体表层，利用自身的结晶性在表面形成一层保护层，阻隔低分子物质的迁移，从而保证了材料内部阻燃剂的有效含量，从而使材料的阻燃性能持久保持性更好；2、通过侧喂和酯交换抑制剂的加入，可以减弱pc和聚乙二醇酯的酯交换反应，减少酯交换反应对材料韧性带来的影响；对比实施例1
‑
5，随着聚酯含量的增加，材料韧性和阻燃性下降，但阻燃持久保持性更好，兼顾各方面性能的平衡，实施例2为本文最佳实施例。
[0036]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。