一种低线性膨胀系数的PC/ABS合金材料及其制备方法与流程

一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于塑料材料及其制备方法技术领域，具体涉及一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着汽车行业轻量化、以塑代钢的发展趋势，pc/abs合金因其具有优异的综合性能，在汽车行业的应用越来越多。同时，消费者对汽车的外观要求越来越“挑剔”，不同制件间的缝隙会影响美观，对材料也提出了更高的要求。线性膨胀系数是表征材料尺寸稳定性的一个重要特性，材料的线性膨胀系数越小，说明其尺寸稳定性越好。pc/abs合金的线性膨胀系数一般在7
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10-5-9
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10-5
/℃，对于尺寸较长的制件，pc/abs合金容易带来装配尺寸偏差或相邻制件间形成尺寸干涉问题。所以，降低pc/abs合金的线性膨胀系数，保证制件的尺寸稳定性，可以有效解决上述问题。
3.行业中以往使用滑石粉、高岭土、硅灰石等无机矿物填充来pc/abs合金的线性膨胀系数，但是其使用比例超过15％以上时，容易带来pc/abs合金韧性急剧下降的负面作用，其主要原因为：(1)用量较多时，无机矿物填充容易出现团聚，在材料中分散性差，影响材料韧性；(2)滑石粉、高岭土、硅灰石等无机矿物中含有较多的mg
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，al
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等碱金属离子，在高温熔融状态下破坏pc的酯基，造成降解，进一步降低材料的韧性。
4.而在低温环境下，pc/abs合金韧性较差容易带来制件断裂等问题。如果要保留pc/abs高韧性，则其线性膨胀系数的降低空间有限。因此，如何有效地降低pc/abs合金的线性膨胀系数，同时保留其高韧性就成为解决低线性膨胀系数pc/abs合金应用的“拦路虎”。


技术实现要素：

5.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料及其制备方法，从而解决“低线性膨胀系数”和“高韧性”之间的矛盾问题，本发明的具体内容如下：
6.本发明的第一个问题在于提供一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料，包括pc树脂、abs树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂和填料，其技术点在于：所述增韧剂的熔融指数为4-9g/10min，所述填料的中值粒径为0.5-2μm。
7.在本发明的有的实施例中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中，按照重量份数计，包括50-70重量份的pc树脂、30-40重量份的abs树脂、0.5-10重量份的相容剂、0.1-2重量份的抗氧剂、0.2-5重量份的增韧剂和0.3-5重量份的填料。
8.在本发明的有的实施例中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯、苯乙烯和顺丁烯二酸酐无规共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和硅烷偶联剂中的至少一种。
9.在本发明的有的实施例中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、苯并呋喃类抗氧剂、丙
烯酰改性苯酚类抗氧剂和羟胺类抗氧剂中的至少一种。
10.在本发明的有的实施例中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中增韧剂为丙烯酸类增韧剂、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物类增韧剂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物类增韧剂和乙烯-丙烯酸甲酯聚合物类增韧剂中的至少一种。
11.在本发明的有的实施例中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中填料为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉、硫酸钡和硅灰石中的至少一种。
12.本发明的第二个目的在于提供一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料的制备方法，其技术点在于：包括以下步骤：
13.步骤1，将pc树脂、abs树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂和填料加入混合搅拌机中混合；
14.步骤2，将步骤1中所得混合物于200-260℃温度和200-600rpm转速下通过双螺杆挤出机共混造粒，得到低线性膨胀系数的pc/abs合金材料。
15.与现有技术相比，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料及其制备方法有益效果为：
16.本发明低线性膨胀系数的pc/abs合金材料及其制备方法包括pc树脂、abs树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂和填料，其中增韧剂的熔融指数为4-9g/10min，填料的中值粒径为0.5-2μm，使用该配方得到的pc/abs合金材料满足线性膨胀系数低的同时，解决了pc/abs合金材料缺口冲击强度不高的问题。本发明选择熔融指数为4-9g/10min的增韧剂促使材料的低温韧性得到提升，增韧剂熔融指数高于9g/10min或者低于4g/10min均不能达到该效果，选择中值粒径为0.5-2μm的填料，可以制备线性膨胀系数低的pc/abs合金材料，填料的中值粒径低于0.5μm或高于2μm均不能达到该效果。
具体实施方式
17.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
18.实施例1
19.一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料包括50kg的pc树脂、30kg的abs树脂、0.5kg的相容剂、0.1kg的抗氧剂、0.2kg的增韧剂和0.3kg的填料，其中增韧剂的熔融指数为4g/10min，所述填料的中值粒径为0.5μm。
20.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯。
21.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
22.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中增韧剂为丙烯酸类增韧剂。
23.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中填料为碳酸钙。
24.按照上述配方，本发明的一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料的制备方法包括以下步骤：
25.步骤1，将pc树脂、abs树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂和填料加入混合搅拌机中混合；
26.步骤2，将步骤1中所得混合物于200℃温度和200rpm转速下通过双螺杆挤出机共混造粒，得到低线性膨胀系数的pc/abs合金材料。
27.实施例2
28.一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料包括60kg的pc树脂、35kg的abs树脂、5kg的相容剂、4kg的抗氧剂、2.5kg的增韧剂和2.5kg的填料，其中增韧剂的熔融指数为6.5g/10min，所述填料的中值粒径为1μm。
29.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中相容剂为苯乙烯和顺丁烯二酸酐无规共聚物。
30.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
31.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中增韧剂为丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯共聚物类增韧剂。
32.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中填料为二氧化硅。
33.按照上述配方，本发明的一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料的制备方法包括以下步骤：
34.步骤1，将pc树脂、abs树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂和填料加入混合搅拌机中混合；
35.步骤2，将步骤1中所得混合物于230℃温度和400rpm转速下通过双螺杆挤出机共混造粒，得到低线性膨胀系数的pc/abs合金材料。
36.实施例3
37.一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料包括70kg的pc树脂、40kg的abs树脂、10kg的相容剂、2kg的抗氧剂、5kg的增韧剂和5kg的填料，其中增韧剂的熔融指数为9g/10min，所述填料的中值粒径为2μm。
38.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
39.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中抗氧剂为硫代酯类抗氧剂。
40.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物类增韧剂。
41.其中，本发明的低线性膨胀系数的pc/abs合金材料配方体系中填料为滑石粉。
42.按照上述配方，本发明的一种低线性膨胀系数的pc/abs合金材料的制备方法包括以下步骤：
43.步骤1，将pc树脂、abs树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂和填料加入混合搅拌机中混合；
44.步骤2，将步骤1中所得混合物于260℃温度和600rpm转速下通过双螺杆挤出机共混造粒，得到低线性膨胀系数的pc/abs合金材料。
45.实验例
46.将实施例1-3、对比例1(增韧剂的熔融指数为3g/10min，其余同实施例1)、对比例2(增韧剂的熔融指数为10g/10min，其余同实施例1)、对比例3(填料的中值粒径为0.3μm，其余同实施例1)和对比例4(填料的中值粒径为5μm，其余同实施例1)制备得到的pc/abs合金材料进行性能测试，clte(线性膨胀系数)按照iso11359-2-1999标准进行，弯曲强度按照gb/t9341标准进行，弯曲模量和拉伸强度按照gb/t1040标准进行，悬臂梁缺口冲击强度(23℃)按照gb/t1843标准进行，密度按照gb/t1033标准进行，结果见表1：
47.表1
[0048][0049]
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。