一種高衝擊高流動pc/asa合金材料及其製備方法

2023-04-25 12:55:31

專利名稱：一種高衝擊高流動pc/asa合金材料及其製備方法
技術領域：
本發明公開了一種高衝擊高流動PC/ASA合金材料及其製備方法。

背景技術：
ASA 樹脂為 ASA (Acrylate-Styrene-AcrylonitriIe)接枝共聚物與苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN樹脂)的熔融共混物。ASA與ABS具有相似的化學結構，都由包含橡膠相的 SAN基體組成，但因為ABS的核層為聚丁二烯，而ASA的核層是聚丙烯酸丁酯，這就使得兩種樹脂的老化性能之間有很大的差異。ABS中聚丁二烯的雙鍵在氧氣、UV輻射和受熱的情況下容易被氧化和交聯，結果使得橡膠老化，衝擊強度下降和褪色。與此形成對比的是，ASA的聚丙烯酸丁酯橡膠中由於不含有C = C雙鍵，使得ASA具有更好的耐候性以及抗老化性能。ASA相對ABS更有利的優勢是其較高的抗環境應力開裂性，尤其是對於酒精和許多清潔劑。因為ASA良好的物理性能以及容易通過注射或者擠出成型，所以被廣泛使用。ASA樹脂的耐候性是ABS樹脂的10倍左右，此緣於ASA樹脂橡膠相是以丙烯酸酯取代ABS樹脂中的聚丁二烯部分，這種主鏈的飽和結構大大改善了其耐候性，克服了 ABS樹脂長期露置室外機械強度顯著下降，受日光的作用顏色逐漸變黃等缺點。ASA樹脂除具有顯著的耐候性外，同時還具有下列優點(1)耐衝擊性從低溫至高溫的寬廣範圍內，都保持高的抗衝擊性。(2)機械強度拉伸強度、撓曲強度和剛性等機械強度大，而且這些性能能可以取得均衡。(3)耐熱性在高溫下強度不下降，不變形，熱穩定性優良。(4)高的電絕緣性能。(5)耐藥品性，能耐酸、動植物油等。(6)具有非常好的著色性，可著成各種鮮豔的顏色。(7)電鍍性能，抗靜電性能及加工性能均較ABS為好。ASA樹脂所具有的優異綜合性能，使得它可以用來代替增強聚酯和其它熱塑性樹脂如聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和聚烯類樹脂；與金屬相比，ASA樹脂具有的耐腐蝕性、絕熱性和抗衝強度及耐應力開裂，使得它在某些領域可代替金屬材料。PC/ASA合金與PC/ABS合金相比較的最突出優點在於耐候性、耐熱性和耐溶劑性。 這主要是由於ASA樹脂以聚丙烯酯丁酯為核，而ABS樹脂以含有雙鍵的聚丁二烯為核，1， 4或1，2加成的聚丁二烯在氧、紫外線、高溫的作用下可發生連續性的氧化、分解及交聯反應，從而使ABS變色並且衝擊性能下降。PC/ASA合金能在不大幅度降低衝擊性能的情況下，流動性比PC提高3倍。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種有尺寸穩定性好、衝擊強度高、流動性好，耐熱性和耐溶劑性極佳的PC和ASA合金及其製備方法。本發明提供了一種高衝擊高流動PC/ASA合金材料，製備方法如下PC50-90 份ASA5-45 份SAN0-40 份相容劑 2-15份潤滑劑0. 1-0. 5 份分散劑0. 1-0. 5 份抗氧劑 0. 1-1份。所述的PC的數均分子量Mn為30000-40000之間。所述的ASA為ASA樹脂和ASA接枝粉料中的一種或者兩種混合。所述的ASA的熔體流動速率在5-10g/10min。所述的相容劑為ABS接枝馬來酸酐(ABS-g-MAH)、ASA和馬來酸酐的接枝共聚物 (ASA-g-MAH)、苯乙烯和馬來酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)中的一種或幾種。所述相容劑的馬來酸酐的含量為3_30%。所述的潤滑劑為硬脂醯硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、氧化PE蠟中的一種或幾種。所述的分散劑為乙烯基雙硬質醯胺(EBS)、硬脂酸單甘油酯(GMS)、三硬質酸甘油酯(HTG)中的一種或幾種。所述的抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)、三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(168)中的一種或幾種。一種高衝擊高流動PC/ASA合金材料的製備方法，包括以下步驟(1)按重量配比稱取原料；(2)將所有原料放入高混機中混合2-5min ；(3)出料；(4)將混合的原料置於雙螺杆擠出機中擠出造粒，螺杆轉速為150-500轉/min，加工溫度為200-270°C，經過擠出後冷卻、乾燥、切粒即得PC/ASA合金。本發明提供一種PC/ASA合金由聚碳酸酯(PC)與合金專用ASA接枝共聚物、SAN樹脂(苯乙烯與丙烯腈共聚物)熔融共混製備。PC/ASA合金可以綜合PC和ASA各自的優良性能，提高ASA的耐熱性、抗衝擊和拉伸強度，降低PC的成本和熔體粘 度，改善加工性能，減少製品內應力，還可顯著提高PC的戶外耐候性，可不經塗裝直接用於製備戶外用品。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明並不局限於以下實施各例主要的使用原材料如下PC為德國BAYER公司生產的PC2805 ；ASA為德國BASF公司生產的777K和778T， 錦湖公司生產的LI 913，日本UMG的ASA粉料，LG公司生產的LI968W ；SAN為BASF生產的 368R，奇美生產的PN117 ；相容劑為ABS接枝馬來酸酐(ABS-g-MAH)、ASA和馬來酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和馬來酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)。 實施例1配方如下(a)PC70 份(b)ASA25 份(c) SAN5 份(d)相容劑1 5份(e)潤滑劑 0. 5份(f)分散劑 0. 5份(g)抗氧劑 1 0.5 份。(h)抗氧劑 2 0.2 份實施例1中使用的主要原材料如下PC為德國BAYER公司生產的PC2805 ；ASA為德國BASF公司生產的777K，和日本UMG的ASA粉料的混合物；SAN為BASF生產的368R ；相容劑1為ABS接枝馬來酸酐 (ABS-g-MAH)。將實施例1中的配方按比例分別加入到高速混合機中攪拌4min後出料，然後用雙螺杆擠出機造粒，擠出機的螺杆轉速為150-500轉/min，加工溫度為200-270°C，經過擠出後冷卻、乾燥、切粒即得PC/ASA合金。實施例2配方如下(a) PC85 份(b)ASA10 份(c) SAN10 份(d)相容劑2 5份(e)潤滑劑 0.5份(f)分散劑 0. 5份(g)抗氧劑 1 0.5 份。(h)抗氧劑 2 0. 2 份實施例2中使用的主要原材料如下PC為德國BAYER公司生產的PC2805 ；ASA為德國BASF公司生產的778T，和錦湖公司生產的LI 913的混合物；SAN為奇美生產的PN117 ；相容劑2為ASA和馬來酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和馬來酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)的混合物。將實施例2中的配方按比例分別加入到高速混合機中攪拌4min後出料，然後用雙螺杆擠出機造粒，擠出機的螺杆轉速為150-500轉/min，加工溫度為200-270°C，經過擠出後冷卻、乾燥、切粒即得PC/ASA合金。實施例3配方如下(a) PC85 份(b)ASA10 份
(c) SAN 5 份(d)相容劑3 5份(e)潤滑劑 0. 5份(f)分散劑 0. 5份(g)抗氧劑 1 0.5 份。(h)抗氧劑 2 0. 2 份實施例3中使用的主要原材料如下PC為德國BAYER公司生產的PC2805 ；ASA為德國BASF公司生產的778T，和日本UMG的ASA粉料的混合物；SAN為BASF生產的368R ；相容劑3為ABS接枝馬來酸酐 (ABS-g-MAH)、苯乙烯和馬來酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)的混合物。將實施例3中的配方按比例分別加入到高速混合機中攪拌4min後出料，然後用雙螺杆擠出機造粒，擠出機的螺杆轉速為150-500轉/min，加工溫度為200-270°C，經過擠出後冷卻、乾燥、切粒即得PC/ASA合金。實施例4配方如下(a) PC90 份(b)ASA5 份(c) SAN10 份(d)相容劑1 5份(e)潤滑劑 0. 5份(f)分散劑 0. 5份(g)抗氧劑 1 0.5 份。(h)抗氧劑 2 0. 2 份實施例4中使用的主要原材料如下PC為德國BAYER公司生產的PC2805 ；ASA為德國BASF公司生產的777K和LG 公司生產的LI 968W的混合物；SAN為BASF生產的368R ；相容劑1為ABS接枝馬來酸酐 (ABS-g-MAH)。將實施例4中的配方按比例分別加入到高速混合機中攪拌4min後出料，然後用雙螺杆擠出機造粒，擠出機的螺杆轉速為150-500轉/min，加工溫度為200-270°C，經過擠出後冷卻、乾燥、切粒即得PC/ASA合金。將以上根據實施例1-4製備得到的產品，按照同樣的注塑條件製備測試樣條，具體的注塑條件是，注塑溫度220-260°C，注塑壓力40-60MPa，注射速度40-70mm/s。具體的性能檢測如下衝擊強度按照ISO 179檢測。拉伸強度和斷裂伸長率按照ISO 527檢測。彎曲強度和彎曲模量按照ISO 178檢測。球壓硬度按照ISO 2039檢測。熔體流動速率按照ISO 1133檢測。參照標準260°C，5Kg檢測。實施例1-4的製得的樣品性能見表2，對比例為德國BASF公司生產的牌號為Luran S KR 2863C ASA/PC 合金產品。表權利要求
1.一種高衝擊高流動PC/ASA合金材料，其特徵在於衝擊強度高、流動性好，包括以下組分及含量PC50-90 份ASA5-45份SAN0-40 份相容劑 2-15份潤滑劑 0. 1-0. 5份分散劑 0. 1-0. 5份抗氧劑 0. 1-1份。
2.根據權利要求1所述高衝擊高流動PC/ASA合金，其特徵在於PC的數均分子量Mn 為 30000-40000 之間。
3.根據權利要求1所述的高缺口衝擊PC/ASA合金，其特徵在於ASA為ASA樹脂和ASA 接枝粉料中的一種或者兩種混合。
4.根據權利要求1所述高衝擊高流動PC/ASA合金，其特徵在於ASA的熔體流動速率在 5-10g/10min。
5.根據權利要求1所述高衝擊高流動PC/ASA合金，其特徵在於相容劑為ABS接枝馬來酸酐(ABS-g-MAH)、ASA和馬來酸酐的接枝共聚物(ASA-g-MAH)、苯乙烯和馬來酸酐的接枝共聚物(PS-g-MAH)中的一種或幾種。
6.根據權利要求5所述相容劑，其特徵在於馬來酸酐的含量為3-30%。
7.根據權利要求1所述高衝擊高流動PC/ASA合金，其特徵在於潤滑劑為硬脂醯硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、氧化PE蠟中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述高衝擊高流動PC/ASA合金，其特徵在於分散劑為乙烯基雙硬質醯胺(EBS)、硬脂酸單甘油酯(GMS)、三硬質酸甘油酯(HTG)中的一種或幾種。
9.根據權利要求1所述高衝擊高流動PC/ASA合金，其特徵在於抗氧劑為四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(1010)、三[2，4_ 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(168)中的一種或幾種。
10.根據權利要求1到9任一要求所述的高衝擊高流動PC/ASA合金材料的製備方法， 其特徵在於包括如下步驟一種製備如權利要求1所述的高衝擊高流動PC/ASA合金材料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟(1)按重量配比稱取原料；(2)將所有原料放入高混機中混合2-5min；(3)出料；(4)將混合的原料置於雙螺杆擠出機中擠出造粒，螺杆轉速為150-500轉/min，加工溫度為200-270°C，經過擠出後冷卻、乾燥、切粒即得PC/ASA合金。
全文摘要
本發明公開了一種高衝擊高流動PC/ASA合金材料及其製備方法，包括以下組分及含量PC，50-90份；ASA，5-45份；SAN，0-40份；相容劑，2-15份；潤滑劑，0.1-0.5份；分散劑，0.1-0.5份；抗氧劑，0.1-1份。按上述比例稱取原料在雙螺杆擠出機中共混擠出製備PC/ASA合金。通過PC與ASA樹脂共混可以改善PC的應力開裂性能、加工性，顯著提高PC的耐化學藥品性和耐候性，同時，隨著PC含量的提高，合金材料的衝擊強度和熱變形溫度提高。所製備出的PC/ASA合金除具有PC/ABS合金的優良性能外，其耐候性和應力下的耐化學藥品性都有顯著提高，同時，兩者間價格差微乎其微，因此PC/ASA合金作為一種新型的性能優良的工程塑料不僅能夠滿足市場多樣化的需求，而且其應用前景是很可觀的，可廣泛的用於電器工程材料、汽車工程材料如散熱器的格柵、通氣天窗、反光鏡、風道、車窗框、車燈架、開關、內部配件等領域。
文檔編號C08L51/00GK102372915SQ201010258950
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者代汝軍, 王海波, 袁程程, 陳文強, 韓傑, 馬俊傑, 馬慶維 申請人:哈爾濱鑫達高分子材料工程中心有限責任公司