一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金及其制備方法，包括以下組分和重量份：PC樹(shù)脂：50～80，ABS樹(shù)脂：20～45，增韌劑：2～5，耐刮擦劑：0.5～5，抗氧劑：0.1～2，潤(rùn)滑劑：0.1～2；所述合金的制備方法包括如下步驟：(a)將PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、耐刮擦劑、增韌劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(b)將步驟a所得混合物通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得到PC/ABS合金。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)使用了半結(jié)晶型物質(zhì)作為PC/ABS的耐刮擦劑，由于這種耐刮擦劑接枝了反應(yīng)性官能團(tuán)，提高耐刮擦性的同時(shí)增加了與PC/ABS的相容性。

PC/ABS alloy material with high surface hardness and scratch resistance and preparation method thereof

The invention relates to a high surface hardness, high scratch resistance of PC/ABS alloy and its preparation method comprises the following components and weight: PC resin 50 ~ 80, 20 ~ 45, ABS resin, toughening agent: 2 ~ 5, 0.5 ~ 5: scratch agent, antioxidant: 0.1 ~ 2, lubricants: from 0.1 to 2; the preparation method of the alloy comprises the following steps: (a) PC resin, ABS resin, scratch resistant agent, toughening agent, antioxidant and lubricant added to the mixture of the mixer; (b) the step a mixture obtained by double screw extruder, through melt extrusion granulation PC/ABS alloy. Compared with the prior art, the invention uses a semi crystalline material as a scratch resistant agent PC/ABS, because of the scratch resistant agent grafted reactive functional groups, improve the scratch resistance and increase the compatibility with PC/ABS.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料及其制備方法
本專利技術(shù)涉及高分子材料
，具體地說(shuō)，是一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
PC/ABS合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能，廣泛應(yīng)用在汽車、家電、數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。耐刮擦性能是儀表板、操控臺(tái)和門板表皮等汽車內(nèi)部應(yīng)用部件的關(guān)鍵性能。耐刮擦性能是汽車內(nèi)飾部件、耐用品和高光澤小家電材料等的重要性能之一。然而PC/ABS材料表面硬度低，鉛筆法測(cè)定硬度(鉛筆硬度)只有B，其耐刮擦性差，很容易在制件表面留下劃痕，尤其對(duì)于某些高光PC/ABS來(lái)講，耐刮擦性更是評(píng)估高光材料好壞的重要因素之一。因此提高高光PC/ABS合金的耐刮擦性，是目前高光PC/ABS合金材料發(fā)展急需解決的問(wèn)題。刮擦是材料表面的一種破壞方式，其類型和機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，影響因素很多，PC/ABS合金材料的結(jié)構(gòu)、填料、助劑等都會(huì)影響材料的劃傷行為。材料在壓入力和滑動(dòng)力或橫(側(cè))向力的作用下發(fā)生屈服，產(chǎn)生延性/脆性破壞從而造成刮痕。目前提高PC材料耐刮擦性能的主要方法歸納如下：(1)加入PMMA或者硅系潤(rùn)滑劑，利用PMMA的高硬度和硅系潤(rùn)滑劑降低表面摩擦系數(shù)的方法來(lái)提高耐刮擦性。例如中國(guó)專利200380108205.1，公開(kāi)的阻燃的玻璃填充的聚碳酸酯的制造方法及相關(guān)的組合物。中國(guó)專利201410328787.4，公開(kāi)的一種透明的耐刮擦PC/PMMA合金材料。(2)添加超細(xì)無(wú)機(jī)礦物粉進(jìn)行改性，這些填料有助于改善制品的表面平整性，從而達(dá)到改善材料耐刮擦性能的目的。(3)添加新型非遷移性表面改性劑，能夠潤(rùn)滑聚合物表面，降低聚合物的表面摩擦系數(shù)，同時(shí)也不會(huì)遷移，不會(huì)產(chǎn)生表面膠粘性，可以很好的提高材料的耐刮擦性能。上述方法雖然在一定程度上能夠提高其表面硬度和材料的耐刮擦性，但提高效果不明顯，效率低，加入量大，產(chǎn)品表面容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，對(duì)于高光產(chǎn)品還會(huì)造成發(fā)霧。中國(guó)專利2014100065862，公開(kāi)了一種低線性膨脹、耐刮擦、高光聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，復(fù)合材料由聚丙烯50-80份、酚醛樹(shù)脂10-50份、固化劑1-5份、相容劑10-40份、抗氧劑0.1-0.4份、成核劑0.1-0.3份、潤(rùn)滑劑0.1-0.3、其他助劑0-5份按重量份制備而成；所述的相容劑包括聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯。上述專利所用聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯作為相容劑使用，且其基材樹(shù)脂為聚丙烯與酚醛樹(shù)脂。中國(guó)專利201510413854.7，公開(kāi)了一種耐濕熱老化、高PU泡沫結(jié)合強(qiáng)度PC/ABS材料，包括聚碳酸酯60-80份、反應(yīng)型相容劑0.1-3份、ABS10-30份、PU泡沫結(jié)合劑0.2-10份、丙烯酸接枝改性硅氧烷類增韌劑0.1-20份、抗氧劑0.1-3份；所述反應(yīng)型相容劑包括聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(PP-g-GMA)。上述專利所用聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯作為相容劑使用，且其改善的是PC/ABS材料的耐濕熱老化及與PU泡沫結(jié)合性能。期刊《材料研究與應(yīng)用》2010年12月公開(kāi)的論文《納米MgO改性PC/ABS合金耐刮擦性能研究》，研究納米氧化鎂粒子對(duì)PC/ABS合金力學(xué)性能和刮擦性能的影響，當(dāng)納米MgO添加量為7％時(shí)，PC/ABS合金的綜合力學(xué)性能和耐刮擦性能最優(yōu)，刮擦面電鏡表明PC/ABS合金耐刮擦性能得到明顯改善。然而現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于本專利技術(shù)的高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，目前還未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種兼具高表面硬度及高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其能有效改善耐刮擦劑及增韌劑與基體樹(shù)脂的結(jié)核性，在提高PC/ABS合金材料的表面硬度及耐刮擦性能的同時(shí)，不降低材料的韌性。本專利技術(shù)的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料。本專利技術(shù)的再一的目的是，提供如上所述高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，所述PC/ABS合金材料由下列重量份的原料制成：進(jìn)一步，所述PC/ABS合金材料中PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、耐刮擦劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑的重量份配比為：進(jìn)一步，所述PC/ABS合金材料中PC樹(shù)脂、ABS樹(shù)脂、耐刮擦劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑的重量份配比為：進(jìn)一步，所述PC樹(shù)脂為雙酚A型聚碳酸酯樹(shù)脂，在300℃/1.2kg條件下的熔融指數(shù)為8～20g/10min。進(jìn)一步，所述ABS樹(shù)脂重均分子量為120000～160000，橡膠含量為5～30％，丙烯腈含量為20～30％，苯乙烯含量為40～70％，在200℃/1.2kg條件下的熔融指數(shù)為10-15g/min。進(jìn)一步，所述的耐刮擦劑為半結(jié)晶型高分子，其主鏈接枝了與PC/ABS具有反應(yīng)活性的官能團(tuán)，其中活性官能團(tuán)的接枝比為5-10％。進(jìn)一步，所述的耐刮擦劑為聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯，接枝率為5-10％。進(jìn)一步，所述的增韌劑為甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯三元共聚物或丙烯酸脂類共聚物中的一種或幾種。進(jìn)一步，所述的抗氧劑為四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯、三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯或雙十八烷基季戊四醇雙亞磷酸酯中的一種或幾種。進(jìn)一步，所述的潤(rùn)滑劑為硅油、硅酮粉、石蠟、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺或乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種。為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：如上任一所述高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：按照比例稱取原料，在高速混合機(jī)混合均勻，將混合均勻后的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融共混擠出，控制擠出溫度為170～230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～500rpm，壓力為2～3MPa，經(jīng)過(guò)水下切粒烘干后得到產(chǎn)品。進(jìn)一步，所述高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速為100～300r/min，混合10～30min。本專利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于：1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)通過(guò)試驗(yàn)篩選，選擇接枝活性官能團(tuán)的半結(jié)晶性物質(zhì)作為耐刮擦劑，結(jié)晶性物質(zhì)具有高流動(dòng)性和高表面硬度，注塑時(shí)提高材料表面硬度和耐刮擦性的同時(shí)，且主鏈接枝的活性官能團(tuán)能夠與PC/ABS有效反應(yīng)，提高材料的相容性，達(dá)到更好的耐刮擦效果而不至分層，具有更好的增強(qiáng)耐刮擦性能效果。2、本專利技術(shù)采用的耐刮擦劑是通過(guò)大量試驗(yàn)篩選的，所制備的PC/ABS材料具有高表面硬度及高耐刮擦性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)不會(huì)損害PC/ABS材料的韌性。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本專利技術(shù)記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本專利技術(shù)作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例1高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料的制備(一)PC樹(shù)脂50份、ABS樹(shù)脂45份、耐刮擦劑1份、增韌劑5份、抗氧劑0.3份、潤(rùn)滑劑0.2份。所述PC樹(shù)脂為三菱化學(xué)的7025PJ雙酚A型聚碳酸酯樹(shù)脂，在300℃/1.2kg條件下的熔融指數(shù)為20g/10min。所述ABS樹(shù)脂為高橋石化的ABS3453，重均分子量為120000，橡膠含量為5～30％，丙烯腈含量為2本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述PC/ABS合金材料由下列重量份的原料制成：

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述PC/ABS合金材料由下列重量份的原料制成：2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述PC/ABS合金材料由以下重量份的原料制成：3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述PC/ABS合金材料由以下重量份的原料制成：4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述PC樹(shù)脂為雙酚A型聚碳酸酯樹(shù)脂，在300℃/1.2kg條件下的熔融指數(shù)為8～20g/10min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述ABS樹(shù)脂重均分子量為120000～160000，橡膠含量為5～30％，丙烯腈含量為20～30％，苯乙烯含量為40～70％，在200℃/1.2kg條件下的熔融指數(shù)為10-15g/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的耐刮擦劑為半結(jié)晶型高分子，其主鏈接枝了與PC/ABS具有反應(yīng)活性的官能團(tuán)，其中活性官能團(tuán)的接枝比為5-10％。7.根據(jù)權(quán)利要求6所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉輝輝，李強(qiáng)，羅明華，辛敏琦，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海錦湖日麗塑料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31