一種低析出高性能阻燃pc/abs組合物的制作方法
【專利摘要】一種低析出高性能阻燃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)、增韌改性劑，先將丙烯腈?丁二烯?苯乙烯接枝共聚物(ABS)與增韌改性劑通過物理擠出的方法制成一步料，再將一步料與剩余物料混合制得。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明使用的一步料簡(jiǎn)單易得，制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，能有效去除去材料分子中小分子物質(zhì)的同時(shí)，又能顯著提高材料的機(jī)械性能；材料可用于汽車，冰箱，電視機(jī)等行業(yè)。
【專利說明】
一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高分子改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合 物。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯(PC)是一種具有優(yōu)良物理機(jī)械性能的熱塑性工程塑料，其透明性和阻燃 性優(yōu)良，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域;但由于聚碳酸酯(PC)分子鏈剛性大，熔體粘度高，易產(chǎn)生應(yīng) 力開裂，抗溶劑性差，高溫下遇水易分解等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了其使用范圍。一般通 過改性技術(shù)，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(nèi)應(yīng)力， 添加沖擊改善劑來改善聚碳酸酯(PC)組合物的韌性。但由于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共 聚物(ABS)和增韌改善劑在合成時(shí)，會(huì)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(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，這些小分子物質(zhì)會(huì)引起聚碳酸酯(PC)的降解，同時(shí)小 分子物質(zhì)也易發(fā)生析出，從而水花和殘留模垢等缺陷，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀和產(chǎn)品的連續(xù) 生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，該組合物通過一步料 的制備，可顯著降低注塑過程產(chǎn)生水花和模垢的機(jī)會(huì)。
[0004] 本發(fā)明在研究中發(fā)現(xiàn)，通過一步料的生產(chǎn)，通過其與阻燃劑、聚碳酸酯(PC)適當(dāng)比 例的搭配，可以有效解決丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和抗沖擊改性劑中小分 子物質(zhì)引起的水花和膜垢等問題，顯著改善產(chǎn)品的外觀，同時(shí)提高材料性能。其采用的具體 技術(shù)方案如下：
[0005] -種低析出高性能阻燃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)、增韌改性劑，先將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (ABS)與增韌改性劑通過物理擠出的方法制成一步料，再將一步料與剩余物料混合制得。
[0006] 進(jìn)一步的，所述聚碳酸酯（PC)的數(shù)均分子量在20000-40000之間，優(yōu)選在25000-37000之間。
[0007] 進(jìn)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(jìn)一步的，所述增韌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(jī)硅/丙烯酸，殼為甲基丙烯酸甲酯的核殼結(jié)構(gòu)的硅系抗沖擊改性劑。
[0009] 進(jìn)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。
[0010] 進(jìn)一步的，所述組合物中按重量百分比計(jì)聚碳酸酯(PC)占50-90%、含磷阻燃劑占 5-25%、一步料占 5-35%。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述組合物中按重量百分比計(jì)聚碳酸酯(PC)占60-80%、含磷阻燃劑占 9-15%、一步料占 7-25%。
[0012]進(jìn)一步的，所述一步料中，按重量百分比計(jì)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物 (ABS)占50 % -80 %、抗沖擊改性劑占20 % -50 %。
[0013]進(jìn)一步的，所述一步料的生產(chǎn)方法為：
[0014] (1)按重量百分比將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)、增韌改性劑投入高 混機(jī)里均勻混合l_3min，混合均勻，得到預(yù)混料；
[0015] (2)將預(yù)混料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口投入，所述熔融擠出的條件為:一區(qū)溫度 180-210°(：，二區(qū)溫度190-220°(：，三區(qū)溫度190-230°(：，四區(qū)溫度190-240°(：，五區(qū)溫度190-240°C，六區(qū)溫度190-240°C，七區(qū)溫度190-240°C，八區(qū)溫度190-240°C，九區(qū)溫度190-240 °(：，十區(qū)溫度190-240°(：，^^一區(qū)溫度190-240°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速250-600轉(zhuǎn)/分鐘，制得一步料塑 料顆粒，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比為48:1;
[0016] (3)-步料生產(chǎn)過程中，在螺筒的第三區(qū)和第五區(qū)分別注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-30% 液態(tài)水，同時(shí)在螺筒的第七區(qū)和第十區(qū)設(shè)置雙真空設(shè)備。
[0017] 本發(fā)明通過一步料的擠出生產(chǎn)，由于液態(tài)水在高溫下?lián)]發(fā)，溶解帶出丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韌改性劑中的小分子物質(zhì)，同時(shí)配合雙真空的作用，有效 的將揮發(fā)物帶出螺筒，生產(chǎn)得到一步料，生產(chǎn)完需烘干再使用;此方法能有效的將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韌改性劑的小分子物質(zhì)分離，特別是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和增韌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，同時(shí)能有效避免后續(xù)成型過程中的小分子物質(zhì)析出等問 題；由于一步料在生產(chǎn)過程中的小分子物質(zhì)的抽離，在一定程度上提高了材料的阻燃性能。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明使用的一步料簡(jiǎn)單易得，制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，能 有效去除去材料分子中小分子物質(zhì)的同時(shí)，又能顯著提高材料的機(jī)械性能;材料可用于汽 車，冰箱，電視機(jī)等行業(yè)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對(duì) 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明，但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，需要說明的是，在不沖 突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0020] 實(shí)施例1:
[0021] 本發(fā)明所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，首先制備一步料，先將按重 量百分比計(jì)的60 %的ABS、40 %的抗沖擊改性劑MBS在高混機(jī)里均勻混合l-3min，得到預(yù)混 料;按照本發(fā)明所述方法將預(yù)混料投入雙螺桿擠出機(jī)，制得一步料塑料顆粒。按重量百分比 計(jì)所述PC占69.3 %，一步料占18 %，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(fā)明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS組合物。
[0022] 實(shí)施例2:
[0023]本發(fā)明所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，首先制備一步料，先將按重 量百分比計(jì)的60 %的ABS、40 %的抗沖擊改性劑MBS在高混機(jī)里均勻混合l-3min，得到預(yù)混 料;按照本發(fā)明所述方法將預(yù)混料投入雙螺桿擠出機(jī)，制得一步料塑料顆粒。按重量百分比 計(jì)所述PC占79.3 %，一步料占12 %，BDP占8 %，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(fā)明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS組合物。
[0024] 實(shí)施例3:
[0025] 本發(fā)明所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，首先制備一步料，先將按重 量百分比計(jì)的60 %的ABS、40 %的抗沖擊改性劑MBS在高混機(jī)里均勻混合l-3min，得到預(yù)混 料;按照本發(fā)明所述方法將預(yù)混料投入雙螺桿擠出機(jī)，制得一步料塑料顆粒。按重量百分比 計(jì)所述PC占59.3%，一步料占25%，BDP占15 %，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(fā)明所述方法制得低析出高性能阻燃PC/ABS組合物。
[0026] 對(duì)比例1:
[0027] 一種與本發(fā)明所述組合物對(duì)比用的PC/ABS組合物，按重量百分比計(jì)PC占69.3%， ABS占10.8%，MBS占7.2%，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，將以上物質(zhì)共混，制得一種PC/ABS組合物。
[0028] 對(duì)比例2:
[0029] -種與本發(fā)明所述組合物對(duì)比用的PC/ABS組合物，按重量百分比計(jì)PC占79.3%， ABS占7 · 2%，MBS占4 · 8%，BDP占8%，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(zhì)共混，制得一種PC/ABS組合物。
[0030] 對(duì)比例3:
[0031] 一種與本發(fā)明所述組合物對(duì)比用的PC/ABS組合物，按重量百分比計(jì)PC占59.3%， ABS占15%，MBS占10%，BDP占15%，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(zhì)共混，制得一種PC/ABS組合物。
[0032] 對(duì)以上實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、對(duì)比例1、對(duì)比例2、對(duì)比例3，所述的PC/ABS組 合物進(jìn)行性能測(cè)試：
[0033]模垢評(píng)價(jià)方法:注塑40*60*2mm的方板，連續(xù)注塑100模，從固定排氣口可刮下來的 模垢重量。
[0034] 拉伸強(qiáng)度:測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTM D638,在Zwick電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試；
[0035] 懸臂梁缺口沖擊:測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTM D256,在Zwick電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試；
[0036] 阻燃等級(jí)：測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)UL94。
[0037] 表1 PC/ABS組合物性能測(cè)試結(jié)果
[0038] I實(shí)施例1 I實(shí)施例2 I實(shí)施例3 I對(duì)比例I I對(duì)比例2 I對(duì)比例3 抗滴落劑 0.5__0.5 Q.5 0.5 Q.5 0.5 拉伸強(qiáng)度 62 65 58 63 67 60 IZOD缺口沖擊 600 450 700 450 400 600 強(qiáng)度（J/m)_____________ 阻燃性能 VO VO VO ￥1 Vl Vl 模垢質(zhì)量（mg) 0.005 0.QQ4 0.01 2.5 1,8 3.：2
[0039] 從表1結(jié)果中可以看出，使用一步料的配方，可以顯著降低產(chǎn)生模垢的機(jī)會(huì)，同時(shí) 力學(xué)性能和阻燃性能相較而言也更好。其他助劑的加入可以更有效的提高組合物的各項(xiàng)性 能，但不加入其他助劑并不影響本發(fā)明所述組合物的技術(shù)效果。
[0040]本發(fā)明所述的PC/ABS組合物已經(jīng)通過具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以借鑒本發(fā)明的內(nèi)容適當(dāng)改變組合物成分、配比等環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的其它目的，其相關(guān) 改變都沒有脫離本發(fā)明的內(nèi)容，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低析出高性能阻燃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、增韌改性劑，其特征在于，先將丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物與增 韌改性劑通過物理擠出的方法制成一步料，再將一步料與剩余物料混合制得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所述聚碳 酸酯的數(shù)均分子量在20000-40000之間，優(yōu)選在25000-37000之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃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(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所述增韌 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(jī)硅/丙烯酸，殼為甲基丙 烯酸甲酯的核殼結(jié)構(gòu)的硅系抗沖擊改性劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃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。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所述組合 物中按重量百分比計(jì)聚碳酸酯占50-90%、含磷阻燃劑占5-25%、一步料占5-35%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所述組合 物中按重量百分比計(jì)聚碳酸酯占60-80%、含磷阻燃劑占9-15%、一步料占7-25%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所述一步 料中，按重量百分比計(jì)丙稀腈-丁二稀 -苯乙稀接枝共聚物占50%-80%、抗沖擊改性劑占 20%-50%。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低析出高性能阻燃PC/ABS組合物，其特征在于，所述一步 料的生產(chǎn)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、增韌改性劑投入高混機(jī)里均 勻混合l-3min，混合均勻，得到預(yù)混料； (2) 將預(yù)混料從雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口投入，所述熔融擠出的條件為:一區(qū)溫度180-210°(：，二區(qū)溫度190-220°(：，三區(qū)溫度190-230°(：，四區(qū)溫度190-240°(：，五區(qū)溫度190-240 。(：，六區(qū)溫度190-240°C，七區(qū)溫度190-240°C，八區(qū)溫度190-240°C，九區(qū)溫度190-240°C，十 區(qū)溫度190-240°C，十一區(qū)溫度190-240°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速250-600轉(zhuǎn)/分鐘，制得一步料塑料顆 粒，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比為48:1; (3) -步料生產(chǎn)過程中，在螺筒的第三區(qū)和第五區(qū)分別注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-30%液態(tài) 水，同時(shí)在螺筒的第七區(qū)和第十區(qū)設(shè)置雙真空設(shè)備。
【文檔編號(hào)】C08K5/523GK105860479SQ201610272319
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】陳勇文, 艾軍偉, 佟偉, 何繼輝, 李明昆, 岑茵, 張現(xiàn)軍, 陶四平
【申請(qǐng)人】天津金發(fā)新材料有限公司