本發(fā)明屬于高分子合金材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種PC/ABS合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前聚碳酸酯與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物合金材料（PC/ABS合金）已經(jīng)不斷發(fā)展，擁有高韌性、高耐溫、價(jià)格低等一系列優(yōu)勢(shì)。但在某些情況下材料需要與其他樹脂進(jìn)行焊接，以滿足制品的密封性，由于ABS材料中橡膠相的存在，其往往表現(xiàn)出優(yōu)異的焊接性能，但是PC材料在焊接性能方面卻略顯不足，所以為了滿足合金材料的焊接性能，通常通過提高合金材料中ABS含量來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然提高了合金材料與其他材料的焊接性能，但是由于合金材料中ABS的含量比例較大，易導(dǎo)致合金材料在耐熱性能方面有所欠缺，使制件無(wú)法在對(duì)溫度要求比較嚴(yán)格的條件下使用，因而極大的限制了其應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提出一種焊接與耐熱性能均優(yōu)良的PC/ABS合金材料及其制備方法。該材料具有力學(xué)性能好、熱學(xué)性能高、加工成型好、外觀良好等特點(diǎn)，重點(diǎn)是材料的焊接性能優(yōu)良，可用于成型各種要求材料耐溫條件高且綜合性能優(yōu)良的電子電氣以及汽車飾件類產(chǎn)品等場(chǎng)合。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種PC/ABS合金材料，由以下組分按重量份制備而成：聚碳酸酯50～90份，ABS樹脂10～45份相容劑1～10份，增韌劑1～10份，光熱穩(wěn)定劑0.1～1份，潤(rùn)滑劑0.1～1份。進(jìn)一步，所述的聚碳酸酯選自密度為1.19g/cm3～1.21g/cm3、300℃、1.2Kg熔融指數(shù)大于19g/10min、分子量為15000-20000的聚碳酸酯中的至少一種。所述的ABS樹脂為采用乳液聚合法制備而成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、丙烯腈-乙烯丙烯彈性體-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物（ASA）或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS）中的至少一種。所述的相容劑選自玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為145℃-165℃的苯乙烯與馬來(lái)酸酐的無(wú)規(guī)共聚物（SMA）、ABS接枝馬來(lái)酸酐相容劑（ABS-g-MAH）中的至少一種。所述的增韌劑選自乙烯丙烯酸甲酯共聚物或以丁二烯橡膠相為核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯為殼的核殼結(jié)構(gòu)的抗沖改性劑中的至少一種。所述的光熱穩(wěn)定劑選自硫代酯類、受阻胺類、受阻酚類、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑中的至少一種。所述的硫代酯類熱穩(wěn)定劑選自硫代二丙酸二（十二醇）酯、硫代二丙酸二（十八醇）酯、硫代二丙酸二（十三醇）酯或硫代二丙酸二（十四醇）酯；所述的受阻胺類熱穩(wěn)定劑選自萘胺、二苯胺或?qū)Ρ蕉?；所述的受阻酚類熱穩(wěn)定劑選自2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚、雙（3，5二叔丁基-4-羥基苯基）硫醚或四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯（1076）；所述亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑選自二亞磷酸酯或三亞磷酸酯。所述的潤(rùn)滑劑選自液體石蠟、聚乙烯蠟、硬脂酸酰胺、甲撐雙硬脂酸酰胺、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺、硅油或季戊四醇硬脂酸脂中的至少一種。本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述PC/ABS合金材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將聚碳酸酯50～90份、ABS樹脂10～45份、相容劑1～10份、增韌劑1～10份、光熱穩(wěn)定劑0.1～1份和潤(rùn)滑劑0.1～1份進(jìn)行混合均勻；（2）將混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為220～270℃；螺桿轉(zhuǎn)速在100～500r/min。進(jìn)一步方案，所述步驟（2）中二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為240～260℃，螺桿轉(zhuǎn)速為400～500r/min。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1、本發(fā)明采用雙螺桿擠出工藝制備PC/ABS合金材料，具有流程簡(jiǎn)單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明的制備的PC/ABS合金材料的力學(xué)性能好，材料具有力學(xué)性能高、熱學(xué)性能高、易加工成型等特點(diǎn)，尤其是合金材料的焊接性能好，可用于需要與其他材料進(jìn)行焊接的場(chǎng)合。3、本發(fā)明的焊接性能良好的PC/ABS合金材料的制備方法，所制備材料的力學(xué)性能好、熱學(xué)性能高、易加工成型、可與其他材料進(jìn)行焊接，另外材料的外觀優(yōu)良，制件可用于外觀件。4、PC/ABS合金材料要達(dá)到焊接性能良好，則需要有良好的流動(dòng)性，而現(xiàn)有技術(shù)中PC/ABS合金材料中由于PC含量較小，從而導(dǎo)致合金材料的耐溫性相對(duì)就比較低；而本發(fā)明選用了熔融指數(shù)大于19g/10min（300℃，1.2Kg條件下）、分子量為15000-20000的聚碳酸酯（即為中低粘度PC）來(lái)做為原料，制備的PC/ABS合金材料能達(dá)到良好的焊接效果，同時(shí)還選用了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為145℃-165℃的苯乙烯與馬來(lái)酸酐的無(wú)規(guī)共聚物（SMA，Tg：145℃-165℃）及ABS-g-MAH做為相容劑，從而也使得PC/ABS合金材料擁有良好的相容性以及流動(dòng)性，更有益于材料的焊接性能。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明所制備的焊接性能良好的PC/ABS合金材料物理性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1物理性能測(cè)試方法熔指ASTMD128拉伸強(qiáng)度ASTMD638彎曲強(qiáng)度ASTMD790彎曲模量ASTMD790Izod缺口沖擊強(qiáng)度（懸臂梁沖擊試驗(yàn)）ASTMD256Izod無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度（懸臂梁沖擊試驗(yàn)）ASTMD256密度ASTMD792維卡軟化點(diǎn)ASTMD1525光澤度GB8807聚碳酸酯（PC）選用沙伯基礎(chǔ)的PC2200R，其相對(duì)密度為1.20g/cm3，熔融指數(shù)為22g/10min中粘度聚碳酸酯（分子量約為15000）。ABS樹脂為韓國(guó)錦湖乳液聚合法制備的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的接枝共聚物（如牌號(hào)ABS750）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物（ASA，臺(tái)灣奇，ASAPW-957）和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS，LG公司，MBSTR-557）。相容劑為SMA26120（市售，Tg：145℃-165℃）、ABS-g-MHA（市售）。增韌劑為乙烯丙烯酸甲酯共聚物（阿科瑪公司，AX8900）或ACR（山東日科化學(xué)，HL-401）。光熱穩(wěn)定劑選用受阻酚類：抗氧劑1076即為CIBA的Irganox1076四〔β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯和2,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚；亞磷酸酯類：抗氧劑168即CIBA的Irganox168（三［2.4-二叔丁基苯基］亞磷酸酯）；硫代酯類：硫代二丙酸二（十二醇）酯（DLTP）。潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸脂（PETS）、液體石蠟、聚乙烯蠟（A-C540A）、硬脂酸酰胺（SR）、硅油或者N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺（EBS）。實(shí)施例1（1）將50份PC2200R樹脂，45份ABS750樹脂，1份相容劑ABS-g-MHA、4份增韌劑AX8900，0.3份光熱穩(wěn)定劑（抗氧劑1076：抗氧劑168=1：2，質(zhì)量比）及0.1份潤(rùn)滑劑EBS經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為220～270℃；螺桿轉(zhuǎn)速300r/min。制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例2（1）將60份PC2200R樹脂，35份ABS750樹脂，3份相容劑ABS-g-MHA、2份增韌劑AX8900，1份光熱穩(wěn)定劑DLTP及0.3份潤(rùn)滑劑液體石蠟經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為240～260℃；螺桿轉(zhuǎn)速為400r/min。制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例3（1）將70份PC2200R樹脂，20份ABS750樹脂，5份相容劑SMA26120、5份增韌劑HL-401，0.3份光熱穩(wěn)定劑DLTP及0.5份潤(rùn)滑劑硅油經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為220～270℃；螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min。制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例4（1）將80份PC2200R樹脂，10份ABS750樹脂，5份相容劑SMA26120、5份增韌劑HL-401，0.5份光熱穩(wěn)定劑2，6-三丁基-4-甲基苯酚及0.7份潤(rùn)滑劑A-C540A經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為220～270℃；螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min。制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例5（1）將90份PC2200R樹脂，10份MBSTR-557樹脂，1份相容劑SMA26120、1份增韌劑HL-401，0.3份光熱穩(wěn)定劑（抗氧劑1076：抗氧劑168=1：2，質(zhì)量比）及1份潤(rùn)滑劑PETS經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為240～260℃；螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min。制備的復(fù)合物按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例6（1）將65份PC2200R樹脂，15份ASAPW-957樹脂，10份相容劑SMA26120、10份增韌劑AX8900，0.1份光熱穩(wěn)定劑（抗氧劑1076：抗氧劑168=1：2，質(zhì)量比）及0.6份潤(rùn)滑劑聚乙烯蠟（A-C540A）和硬脂酸酰胺（SR）（質(zhì)量比1：1）經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為220～270℃；螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min。對(duì)比例：將65份PCIR2200樹脂（熔指為12g/10min(300℃，1.2Kg條件下)），15份ABS8391樹脂（本體法），10份相容劑SMA26120、10份增韌劑AX8900，0.1份光熱穩(wěn)定劑（抗氧劑1076：抗氧劑168=1：2，質(zhì)量比）及0.6份潤(rùn)滑劑聚乙烯蠟（A-C540A）和硬脂酸酰胺（SR）（質(zhì)量比1：1）經(jīng)高速攪拌混合均勻；（2）將上述混合物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，得PC/ABS合金材料；所述的步驟（2）中雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)螺桿溫度為200～240℃；二區(qū)至機(jī)頭的螺桿溫度為220～270℃；螺桿轉(zhuǎn)速為500r/min將上述實(shí)施例1-6和對(duì)比例制備的PC/ABS合金材料按標(biāo)準(zhǔn)尺寸注塑成測(cè)試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條，然后按照表1中檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)分別檢測(cè)其性能，測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2實(shí)施例例1例2例3例4例5例6對(duì)比例熔指（260℃，5Kg）28242119151813拉伸強(qiáng)度（Mpa）54606566786258彎曲強(qiáng)度（Mpa）929810210111010596彎曲模量（Mpa）2580265027002520252027502620Izod缺口沖擊強(qiáng)度（懸臂梁沖擊試驗(yàn)）（J/m）500560620700580540620Izod無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度（懸臂梁沖擊試驗(yàn)）(J/m)NBNBNBNBNBNBNB密度(g/cm3)1.111.121.141.151.171.131.13維卡軟化點(diǎn)（℃）115120125132135123125光澤度60656568686040外觀良好良好良好良好良好良好一般焊接件的拉伸斷口焊接區(qū)外焊接區(qū)外焊接區(qū)外焊接區(qū)外焊接區(qū)外焊接區(qū)外焊接區(qū)內(nèi)其中焊接性能以“焊接件的拉伸斷口”來(lái)表示，其是采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)來(lái)拉伸焊接好的樣片直至斷裂，如果斷口發(fā)生在焊接區(qū)內(nèi)，則證明材料的焊接性能不佳；如果斷口發(fā)生在焊接區(qū)外，則表明材料的焊接性能良好。由表2中的“焊接件的拉伸斷口”可以看出，本發(fā)明各實(shí)施例制備的合金材料的斷口均發(fā)生在焊接區(qū)外，而對(duì)比例材料的斷口發(fā)生在焊接區(qū)內(nèi)，則表明本發(fā)明制備的合金材料的熱焊接性能均比對(duì)比例優(yōu)；另一方面，本發(fā)明的合金材料的沖擊韌性方面保持良好，最主要的是材料的流動(dòng)加工成型性能優(yōu)良，光澤度很高，在保持良好性能的同時(shí)提高了材料外觀性，可在對(duì)力學(xué)性能、外觀以及有焊接性能均有要求的場(chǎng)合使用。本發(fā)明制備的PC/ABS合金材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性及耐溫性能良好（維卡軟化點(diǎn)）雖然都與對(duì)比例差不多，但本發(fā)明制得的合金材料光澤度要比對(duì)比例高50%多，同時(shí)焊接件的焊接強(qiáng)度（焊接件的拉伸斷口）在焊接區(qū)外，焊接性能較好。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3