一种高抗冲性导电PC/ABS复合材料的制作方法

一种高抗冲性导电pc/abs复合材料
【技术领域】
1.本发明涉及聚碳酸酯(pc)及abs复合材料技术领域，具体是一种高抗冲性导电pc/abs复合材料。


背景技术：

2.abs(丁烯橡胶与、苯乙烯、丙烯腈三元共聚，以下简称abs)材料具有优良的成型性，聚碳酸酯(pc)具有高机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线(uv)等性质，结合两者的以上性能，pc/abs材料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。但是，纯pc、abs以及pc/abs工程塑料的电绝缘性好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。三者导电性差的性质，部分限制了它们的应用领域和范围。为提高导电性，目前传统的方法是将导电炭黑、导电石墨、石墨烯和碳纳米管等材料与树脂通过溶液法的物理共混来使树脂实现导电。但是，以上导电材料与树脂之间存在兼容性较差的现状，导致导电材料在树脂中的分散均匀性达不到要求，同时溶液的物理共混法限制了大规模的工业化生产。
3.有鉴于此，实有必要开发出一种导电性能好且均匀的高抗冲pc/abs导电复合材料。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：解决现有技术中为了提高pc/abs材料的聚合物的导电性能，将导电炭黑、碳纳米管等导电材料加入pc/abs材料中，而这些导电材料机体分布不均匀，且溶液的物理共混法限制了大规模的工业化生产等问题。本发明提供了一种高抗冲性导电pc/abs复合材料来解决上述问题。
5.本发明解决问题的技术方案是：
6.一种高抗冲性导电pc/abs复合材料，其特征之处在于，包括相对于100质量分的树脂成品的质量份组份：
7.聚碳酸酯(pc)，60～90质量份；
8.abs(丁烯橡胶与、苯乙烯、丙烯腈)，5～20质量份；
9.增韧剂，3～15质量份；
10.导电材料，5～30质量份；
11.抗氧剂，0.05～2质量份；
12.所述聚碳酸酯(pc)为双酚a型聚碳酸酯、聚酯型聚碳酸酯、有机硅共聚型pc、环己烷双酚a型聚碳酸酯、双酚tmc合成的耐高温聚碳酸酯的一种或多种复配。
13.所述聚碳酸酯(pc)在温度为300℃、负荷重量1.2kg下的熔体质量流动速率在20～60g/10min之间。
14.所述abs为共聚型abs，合成方法为丁烯橡胶与、苯乙烯、丙烯腈三元共聚,所述abs在iso179下的机加工缺口冲击强度在20kj/m2～40kj/m2，在温度为260℃、负荷重量2.16kg
下的熔体质量流动速率在5～15g/10min之间。
15.所述增韧剂可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(sbs)、苯乙烯-乙烯-丁基共聚物(sebs)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)、氯化聚乙烯(cpe)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐(sbs-g-mah)或苯乙烯-乙烯-丁基共聚物接枝马来酸酐(sebs-g-mah)的一种或几种的混合物。
16.所述导电材料是碳纳米管、导电炭黑、导电石墨、石墨烯、石墨炔、乙炔炭黑和金纳米颗粒中的一种或多种的混合物复配。碳纳米管可以是单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管,直径在0.7nm～7nm之间，碳纳米管的长径比l/d在500以上；石墨或石墨烯可以是单层、氧化、还原、氨基化、羧基化等制备得到。
17.所述抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类抗氧剂等中的一种或多种的复配。
18.本发明的有益效果是，本发明将碳纳米管等导电材料加入pc/abs复合材料中来提高聚合物的导电性，且加入增韧剂提高了抗冲性。
【具体实施方式】
19.一种高抗冲性导电pc/abs复合材料，其特征之处在于，包括相对于100质量分的树脂成品的质量份组份：
20.聚碳酸酯(pc)，60～90质量份；
21.abs，5～20质量份；
22.增韧剂，3～15质量份；
23.导电材料，5～30质量份；
24.抗氧剂，0.05～2质量份；
25.此外，抗氧剂为复配抗氧剂，防止加工时材料变黄或者降解，包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代类抗氧剂等其中的一种或者是多种复配。
26.具体的，导电材料为碳纳米管、导电炭黑、导电石墨、石墨烯、石墨炔、乙炔炭黑和金纳米颗粒中的一种或多种的混合物复配。碳纳米管可以是单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管,直径在0.7nm～7nm之间，碳纳米管的长径比l/d在500以上；石墨或石墨烯可以是单层、氧化、还原、氨基化、羧基化等制备得到。
27.下面通过具体实施例来进一步说明本发明技术方案。
28.实施例1
29.一种高抗冲性导电pc/abs复合材料，包括以下质量份的组份：71.7份的聚碳酸酯(pc)、15份的abs、8份的增韧剂、5份的导电材料、0.3份的抗氧剂。
30.具体的，本实施例所选用的聚碳酸酯(pc)为双酚a型线性聚碳酸酯(pc)，为光气法合成；重均分子量在20000～50000之间，分子量分布在1～2之间；聚碳酸酯(pc)在温度为300℃、负荷重量1.2kg下的熔体质量流动速率mi＝50～55g/10min。
31.本实施例所选用的abs为共聚型abs，合成方法为丁烯橡胶与、苯乙烯、丙烯腈三元共聚，abs的iso179下的机加工缺口冲击强度在20kj/m2～40kj/m2，熔体质量流动速率mi＝5～15g/10min之间(260℃/2.16kg)。
32.本实施例所选用的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)；添加量为8质量份。
33.本实施例所选用的导电材料为5份的碳纳米管。所述碳纳米管为双壁碳纳米管，直径在0.7nm～7nm之间，碳纳米管的长径比l/d在500以上。
34.抗氧剂为0.3份的受阻酚类复配抗氧剂。
35.制备该高抗冲性导电pc/abs复合材料时，按照上述配比称取相应重量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
36.实施例2
37.一种高抗冲性导电pc/abs复合材料，包括以下质量份的组份：66.7份的聚碳酸酯(pc)、15份的abs、8份的增韧剂、10份的导电材料、0.3份的抗氧剂。
38.具体的，本实施例所选用的聚碳酸酯(pc)为双酚a型线性聚碳酸酯，为光气法合成；重均分子量在20000～50000之间，分子量分布在1～2之间；聚碳酸酯(pc)在温度为300℃、负荷重量1.2kg下的熔体质量流动速率mi＝50～55g/10min。
39.本实施例所选用的abs为共聚型abs，合成方法为丁烯橡胶与、苯乙烯、丙烯腈三元共聚，abs的iso179下的机加工缺口冲击强度在20kj/m2～40kj/m2，熔体质量流动速率mi＝5～15g/10min之间(260℃/2.16kg)。
40.本实施例所选用的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)；添加量为8质量份。
41.本实施例所选用的导电材料为5份的碳纳米管。所述碳纳米管为双壁碳纳米管，直径在0.7nm～7nm之间，碳纳米管的长径比l/d在500以上。
42.抗氧剂为0.3份的受阻酚类复配抗氧剂。
43.制备该高抗冲性导电pc/abs复合材料时，按照上述配比称取相应重量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
44.实施例3
45.一种高抗冲性导电pc/abs复合材料，包括以下质量份的组份：61.7份的聚碳酸酯(pc)、15份的abs、8份的增韧剂、15份的导电材料、0.3份的抗氧剂。
46.具体的，本实施例所选用的聚碳酸酯(pc)为双酚a型线性聚碳酸酯，为光气法合成；重均分子量在20000～50000之间，分子量分布在1～2之间；聚碳酸酯(pc)在温度为300℃、负荷重量1.2kg下的熔体质量流动速率mi＝50～55g/10min。
47.本实施例所选用的abs为共聚型abs，合成方法为丁烯橡胶与、苯乙烯、丙烯腈三元共聚，abs的iso179下的机加工缺口冲击强度在20kj/m2～40kj/m2，熔体质量流动速率mi＝5～15g/10min之间(260℃/2.16kg)。
48.本实施例所选用的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(mbs)；添加量为8质量份。
49.本实施例所选用的导电材料为15份的碳纳米管。所述碳纳米管为双壁碳纳米管，直径在0.7nm～7nm之间，碳纳米管的长径比l/d在500以上。
50.制备该高抗冲性导电pc/abs复合材料时，按照上述配比称取相应重量份的组分，将各组分混合均匀后熔融挤出造粒。
51.表1测试结果
52.测试项目测试标准实施例1实施例2实施例3拉伸强度(mpa)iso 527758291
断裂伸长率(％)iso 527953弯曲强度(mpa)iso 178110135150弯曲模量(mpa)iso 178305042406080缺口冲击强度izod(kj/m2)iso 179221714表面电阻率(ohm)iec 600934*1051*1055*10453.从实施例1、实施例2、实施例3的测试结果可知：本发明通过添加导电材料(实施例以添加碳纳米管为例)大幅提高了弯曲模量、降低了表面电阻率，提升了成品的刚性及导电性能，且通过添加增韧剂(实施例以添加mbs为例)提升了抗冲性。
54.需指出的是，本发明不限于上述具体实施方式，任何熟悉本专业的技术人员基于本发明的技术方案对上述实施例做出任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。