一種低析出高填充高模量阻燃pc/abs組合物的制作方法
【專利摘要】一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃劑、丙烯腈?丁二烯?苯乙烯接枝共聚物(ABS)、無機填料、抗沖擊改性劑，先將丙烯腈?丁二烯?苯乙烯接枝共聚物(ABS)、無機填料與抗沖擊改性劑投入密煉機中，220℃混合5?10min，然后破碎，再在擠出機中造粒，獲得一步料，再將一步料與剩余物料混合制得。本發明的有益效果是：本發明使用的一步料簡單易得，制備工藝簡單，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物質的同時，又能顯著提高材料的機械性能；材料可用于電視機，汽車，通訊等行業。
【專利說明】
一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物
技術領域
[0001] 本發明屬于高分子改性技術領域，尤其涉及一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS 組合物。
【背景技術】
[0002] 聚碳酸酯(PC)是一種具有優良物理機械性能的熱塑性工程塑料，其透明性和阻燃 性優良，具有廣闊的應用領域;但由于聚碳酸酯(PC)分子鏈剛性大，熔體粘度高，易產生應 力開裂，抗溶劑性差，高溫下遇水易分解等缺點，在一定程度上限制了其使用范圍。一般通 過改性技術，通過丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)的加入改善其加工性和內應力， 添加沖擊改善劑來改善聚碳酸酯(PC)組合物的韌性，同時通過加入填充物來提高材料的剛 性。由于填料加工過程中表面會添加一些表面處理劑來改善材料的分散和界面性能，同時 ABS和沖擊改善劑在合成時，會引入分散劑或其他助劑，制成阻燃PC/ABS組合物后，由于聚 碳酸酯(PC)分子結構的特點，這些小分子物質會引起聚碳酸酯(PC)的降解，同時小分子物 質也易發生析出，從而導致制件表面水花和殘留模垢等缺陷，嚴重影響產品外觀和產品連 續生產。

【發明內容】

[0003] 本發明目的在于提供一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，該組合物通過 一步料的制備，在提高材料剛性的同時，可顯著降低注塑過程產生水花和模垢的機會。
[0004] 本發明在研究中發現，通過一步料的生產，通過其與阻燃劑、聚碳酸酯(PC)適當比 例的搭配，在提高阻燃PC/ABS的剛性的同時，有效解決丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (ABS)、無機填料和抗沖擊改性劑中小分子物質引起的水花和模垢等問題，顯著改善產品的 外觀，同時提高材料性能。其采用的具體技術方案如下：
[0005] -種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，包括聚碳酸酯(PC)、含磷阻燃劑、丙 稀腈-丁二稀-苯乙稀接枝共聚物(ABS)、無機填料、抗沖擊改性劑，先將丙稀腈-丁二稀-苯 乙烯接枝共聚物(ABS)、無機填料與抗沖擊改性劑投入密煉機中，220°C混合5-10min，然后 破碎，再在擠出機中造粒，獲得一步料，再將一步料與剩余物料混合制得。高填充的無機填 料母粒，通過密煉機的混合，能得到初步的混合與分散；
[0006] 進一步的，所述聚碳酸酯（PC)的數均分子量在20000-40000之間，優選在25000-37000之間。
[0007] 進一步的，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)選用乳液法或本體法制 備的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)。
[0008] 進一步的，所述無機填料為滑石粉、高嶺土、硅灰石、云母或埃洛石中的一種或幾 種的混合物。
[0009] 進一步的，所述抗沖擊改性劑使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (MBS)，核為有機硅/丙烯酸，殼為甲基丙烯酸甲酯的核殼結構的硅系抗沖擊改性劑。
[0010]進一步的，所述含磷阻燃劑為雙酚A雙磷酸二苯酯(BDP)、間苯二酚雙二苯基磷酸 酯(RDP)或磷酸三苯酯(TPP)中的一種或幾種的混合物。
[0011 ]進一步的，所述組合物中按重量百分比計聚碳酸酯(PC)占40-75%、含磷阻燃劑占 5-20%、一步料占 15-45%。
[0012]進一步的，所述組合物中按重量百分比計聚碳酸酯(PC)占45-70%%、含磷阻燃劑 占 5-15 %、一步料占 20-40 %。
[0013]進一步的，所述一步料中，按重量百分比計丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (ABS)占30%-40%、填料占45%-55%、抗沖擊改性劑占10%-20%。
[0014]進一步的，所述一步料的生產方法為：
[0015] (1)按重量百分比將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、無機填料、抗沖擊 改性劑投入高混機里均勻混合l_3min，在密煉機中充分密煉均勻，然后將密煉得到的混合 物破碎；
[0016] (2)將破碎后的混合物從雙螺桿擠出機的主喂料口投入，所述熔融擠出的條件為： 一區溫度180-210°(：，二區溫度190-220°(：，三區溫度190-230°(：，四區溫度190-240°(：，五區 溫度190-240°C，六區溫度190-240°C，七區溫度190-240°C，八區溫度190-240°C，九區溫度 190-240°C，十區溫度190-240°C，十一區溫度190-240°C，主機轉速250-600轉/分鐘，制得一 步料塑料顆粒，所述雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1;
[0017] (3)-步料生產過程中，在螺筒的第三區和第五區分別注入質量分數為5%-30% 液態水，同時在螺筒的第七區和第十區設置雙真空設備。
[0018] 本發明通過一步料的擠出生產，由于液態水在高溫下揮發，溶解帶出無機填料、丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗沖擊改性劑中的小分子物質，同時配合雙真空 的作用，有效的將揮發物帶出螺筒，生產得到一步料，生產完需烘干后再使用;此方法能有 效的將填充物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗沖擊改性劑的小分子物質分 離，特別是填充物表面處理劑，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗沖擊改性劑合 成過程中添加的弱堿性分散劑，這樣能有效避免改性過程中聚碳酸酯(PC)的降解，提高材 料的綜合性能，也能有效避免后續成型過程中的小分子物質析出等問題；由于一步料在生 產過程中的小分子物質的抽離，在一定程度上提高了材料的阻燃性能。
[0019] 本發明的有益效果是:本發明使用的一步料簡單易得，制備工藝簡單，成本低，能 有效去除去材料分子中小分子物質的同時，又能顯著提高材料的機械性能;材料可用于電 視機，汽車，通訊等行業。
【具體實施方式】
[0020] 為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對 本發明的【具體實施方式】作進一步說明，但不限定本發明的保護范圍，需要說明的是，在不沖 突的情況下，本發明創造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0021] 實施例1:
[0022] 本發明所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，首先制備一步料，先 將按重量百分比計的35%的ABS、15%的抗沖擊改性劑MBS、50%的無機填料在高混機里均 勻混合l-3min，得到預混料;將預混料在密煉機中充分密煉均勻，然后將密煉得到的混合物 破碎;按照本發明所述方法將破碎后的混合物投入雙螺桿擠出機，制得一步料YBL-ABS塑料 顆粒。按重量百分比計所述一步料占40%，PC占49.3%，BDP占13%，其他助劑占0.7%，所述 其他助劑包括抗氧劑和抗滴落劑，將上述材料按本發明所述方法制得低析出高填充高模量 阻燃PC/ABS組合物。
[0023] 實施例2:
[0024]本發明所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，首先制備一步料，先 將按重量百分比計的35%的ABS、15%的抗沖擊改性劑MBS、50%的無機填料在高混機里均 勻混合l-3min，得到預混料;將預混料在密煉機中充分密煉均勻，然后將密煉得到的混合物 破碎;按照本發明所述方法將破碎后的混合物投入雙螺桿擠出機，制得一步料YBL-ABS塑料 顆粒。按重量百分比計所述一步料占30%，PC占57.3%，BDP占12%，其他助劑占0.7%，所述 其他助劑包括抗氧劑和抗滴落劑，將上述材料按本發明所述方法制得低析出高填充高模量 阻燃PC/ABS組合物。
[0025] 實施例3:
[0026]本發明所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，首先制備一步料，先 將按重量百分比計的35%的ABS、15%的抗沖擊改性劑MBS、50%的無機填料在高混機里均 勻混合l-3min，得到預混料;將預混料在密煉機中充分密煉均勻，然后將密煉得到的混合物 破碎;按照本發明所述方法將破碎后的混合物投入雙螺桿擠出機，制得一步料YBL-ABS塑料 顆粒。按重量百分比計所述一步料占20 %，PC占69.3 %，BDP占10 %，其他助劑占0.7%，所述 其他助劑包括抗氧劑和抗滴落劑，將上述材料按本發明所述方法制得低析出高填充高模量 阻燃PC/ABS組合物。
[0027] 對比例1:
[0028] -種與本發明所述組合物對比用的PC/ABS組合物，按重量百分比計PC占47.3%， ABS占14%，MBS占6%，滑石粉占20%，其他助劑占0.7%，所述其他助劑包括抗氧劑和抗滴 落劑，將以上物質共混，制得一種PC/ABS組合物。
[0029] 對比例2:
[0030] 一種與本發明所述組合物對比用的PC/ABS組合物，按重量百分比計PC占61.3%， ABS占10.5%，冊3占4.5%，滑石粉占20%，80?占12%，其他助劑占0.7%，所述其他助劑包 括抗氧劑和抗滴落劑，將以上物質共混，制得一種PC/ABS組合物。
[0031] 對比例3:
[0032] 一種與本發明所述組合物對比用的PC/ABS組合物，按重量百分比計PC占64.3%， ABS占7%，MBS占3%，滑石粉占10%，BDP占10%，其他助劑占0.7%，所述其他助劑包括抗氧 劑和抗滴落劑，將以上物質共混，制得一種PC/ABS組合物。
[0033] 對以上實施例1、實施例2、實施例3、對比例1、對比例2、對比例3，所述的PC/ABS組 合物進行性能測試：
[0034]模垢評價方法:注塑40*60*2mm的方板，連續注塑100模，從固定排氣口可刮下來的 模垢重量。
[0035] 拉伸強度:測試標準ASTM D638,在Zwick電子萬能試驗機上測試；
[0036] 拉伸強度:測試標準ASTM D638,在Zwick電子萬能試驗機上測試；
[0037] 拉伸強度:測試標準ASTM D638,在Zwick電子萬能試驗機上測試；
[0038] 懸臂梁缺口沖擊:測試標準ASTM D256,在Zwick電子萬能試驗機上測試；
[0039] 阻燃等級：測試標準UL94。
[0040] 表1PC/ABS組合物性能測試結果
[0041]
[0042] 從表1結果中可以看出，使用一步料的配方，可以顯著降低產生模垢的機會，同時 所制得的材料具有優異的剛性，同時材料的韌性和阻燃性能較傳統改性方法相比更優異。 其他助劑的加入可以更有效的提高組合物的各項性能，但不加入其他助劑并不影響本發明 所述組合物的技術效果。
[0043] 本發明所述的PC/ABS組合物已經通過具體的實施例進行了描述。本領域技術人員 可以借鑒本發明的內容適當改變組合物成分、配比等環節來實現相應的其它目的，其相關 改變都沒有脫離本發明的內容，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同 替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，包括聚碳酸酯、含磷阻燃劑、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、無機填料、抗沖擊改性劑，其特征在于，先將丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯接枝共聚物、無機填料與抗沖擊改性劑投入密煉機中，220 °C混合5-10min，然后破碎， 再在擠出機中造粒，獲得一步料，再將一步料與剩余物料混合制得。2. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述聚碳酸酯的數均分子量在20000-40000之間，優選在25000-37000之間。3. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物選用乳液法或本體法制備的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 接枝共聚物。4. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述無機填料為滑石粉、高嶺土、硅灰石、云母或埃洛石中的一種或幾種的混合物。5. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述抗沖擊改性劑使用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，核為有機硅/丙烯酸，殼 為甲基丙烯酸甲酯的核殼結構的硅系抗沖擊改性劑。6. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述含磷阻燃劑為雙酚A雙磷酸二苯酯、間苯二酚雙二苯基磷酸酯或磷酸三苯酯中的一種或 幾種的混合物。7. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述組合物中按重量百分比計聚碳酸酯占40-75%、含磷阻燃劑占5-20%、一步料占15-45%。8. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述組合物中按重量百分比計聚碳酸酯占45-70 % %、含磷阻燃劑占5-15%、一步料占20- 40% 〇9. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所 述一步料中，按重量百分比計丙稀腈-丁二稀-苯乙稀接枝共聚物占30 %-40 %、填料占 45 % -55 %、抗沖擊改性劑占10 % -20 %。10. 根據權利要求1所述的一種低析出高填充高模量阻燃PC/ABS組合物，其特征在于， 所述一步料的生產方法為： (1) 按重量百分比將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、無機填料、抗沖擊改性劑投入 高混機里均勻混合l-3min，在密煉機中充分密煉均勻，然后將密煉得到的混合物破碎； (2) 將破碎后的混合物從雙螺桿擠出機的主喂料口投入，所述熔融擠出的條件為:一區 溫度180-210°(：，二區溫度190-220°(：，三區溫度190-230°(：，四區溫度190-240°(：，五區溫度 190-240°C，六區溫度190-240°C，七區溫度190-240°C，八區溫度190-240°C，九區溫度190-240°(：，十區溫度190-240°(：，^^一區溫度190-240°C，主機轉速250-600轉/分鐘，制得一步料 塑料顆粒，所述雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為48:1; (3) -步料生產過程中，在螺筒的第三區和第五區分別注入質量分數為5%-30%液態 水，同時在螺筒的第七區和第十區設置雙真空設備。
【文檔編號】B29C47/92GK105885378SQ201610279822
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】陳勇文, 艾軍偉, 佟偉, 何繼輝, 李明昆, 岑茵, 張現軍, 陶四平
【申請人】天津金發新材料有限公司