一種耐水解性能優異的pc/abs合金及其製備方法

2023-05-23 05:15:21 5

專利名稱：：一種耐水解性能優異的pc/abs合金及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及高分子材料領域，尤其是涉及一種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法。
背景技術：
：PC/ABS合金是非結晶性工程塑料，具有優良的抗衝擊強度、耐熱性、高剛性等性能。但是PC是具有碳酸酯重複單元的縮聚物，這些碳酸酯鍵可與水反應，引起聚合物分子量減小並喪失其應有的物理性。在生產過程中產生的各種催化劑例如酸和鹼的化學殘留物都可增加PC的水解速率。另外，乳液聚合物在聚合過程中所必須的一些組分也可引起PC分解。例如，乳化劑如脂肪酸或其鹽類的殘留物可引起PC穩定性的問題。所以，PC/ABS材料在高溫下暴露於水中，各中酸、鹼或乳化劑中的殘留物都可引起其降解，造成PC/ABS性能極具下降。
發明內容本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種耐水性能好、力學性能優秀的耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現—種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，該合金包括以下組分及重量份PC50-70;ABS30-40;相容劑5-10;增韌劑5-10;耐水解劑0.I-I;潤滑劑0.I-I;抗氧劑0.1-1。所述的PC為分子量為20000-30000的雙酚A型聚碳酸酯。所述的ABS分子量為80000-150000，其中橡膠含量為5-30%(wt^)，丙烯腈含量為10-30%(wt%)，苯乙烯含量為40-70%(wt%)。所述的相容劑包括甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物或聚甲基丙烯酸甲酯。所述的增韌劑包括丙烯酸類聚合物。所述的耐水解劑包括磷酸酯類聚合物、焦磷酸鈉類聚合物或磷酸苯酯類聚合物。所述的潤滑劑包括乙撐雙硬酯醯胺。所述的抗氧劑包括市售抗氧劑1076或抗氧劑168。—種耐水解性能優異的PC/ABS合金的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量份備料PC50-70ABS30-40相容劑5-10增韌劑5-10耐水解劑0.1-1潤滑劑0.1-1抗氧劑0.1-1;(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為180-600rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。所述的雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-26(TC，溫控3_4區的溫度為180-260。C，溫控5-6區的溫度為180-260。C，溫控7_8區的溫度為180_260°C，溫控9-10區的溫度為180-260°C。所述的雙螺杆擠出機有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。與現有技術相比，本發明所提供的該種PC/ABS，採用特殊合成的ABS和耐水解劑，不僅提高了材料的力學性能，而且改善了PC/ABS合金的耐水解性能。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。對比例1實施例及對比例中選用分子量為20000-30000的聚碳酸酯PC，帝人化成產L-1225Y、陶氏PC-201-15或PC-201-10，優先選用陶氏PC-201-10;ABS是用韓國錦湖石油化學株式會社的ABSP/D150、ABSP/D190、ABSP/D130和AT_08，優選AT-08;增韌劑是用產於三菱麗陽的MBS;相容劑為PMMA，抗氧劑為CIBA公司生產的抗氧劑1076。(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為50kg，ABSP/D150為45kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為500rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。對比例2(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為60kg，ABSP/D150為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；5(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為180rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。對比例3(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為70kg，ABSP/D150為25kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為600rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括IO個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。對比例4(1)按重量份稱取各組分PC-201-15為60kg，ABSP/D150為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為400rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。對比例5(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為60kg，AT-8為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為600rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。實施例1—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為60kg，AT-8為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg，耐水解劑磷酸酯類0.lkg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為450rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5-6區的溫度為180_260°C，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。實施例2—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為60kg，AT-8為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg，耐水解劑磷酸苯酯類0.lkg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為450rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。實施例3—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分PC-201-10為60kg，AT-8為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg，耐水解劑磷酸酯類0.2kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為300rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5-6區的溫度為180_260°C，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。實施例4—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分:PC-20H0為60kg，AT-8為35kg，MBS為5kg，相容劑5kg，抗氧劑1076為0.lkg，潤滑劑PETS為0.5kg，耐水解劑磷酸酯類0.3kg。(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為600rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。各對比例及實施例的配方以及測試結果如表1所示。拉伸強度按照ISO527標準進行測試，樣條尺寸(mm):(長)X(寬)X(厚度)，拉伸速度為50mm/min;彎曲強度和彎曲模量按照ISO178標準進行測試。樣條尺寸(mm):80X10X4，彎曲速度為2mm/min;缺口衝擊強度按照ISO179標準進行測試。樣條尺寸(mm):80X10X4;缺口類型為A類，缺口底部剩餘寬度為8.0±0.2mm;熱變形溫度按照ISO75標準進行測試，載荷為1.80MPa，跨距為64mm。水解試驗的條件為90°C，95%RH，水解時間分別為500h和lOOOh。tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9從對比例1、2和3可以發現，隨著PC含量的增加，水解500h和1000h後的衝擊強度和MI變化率逐漸降低，這說明隨著PC含量的增力n，PC/ABS合金的耐水解性能逐漸變差。這主要是因為PC的耐水解性能較差引起的。對比實施例2和4可以發現，在PC含量相同的情況下，大分子量PC比低分子量PC具有更優異的耐水解性能。比較對比例2和對比例5可以發現，加入AT-08比乳液法ABS的耐水解性能更優異，水解lOOOh後，衝擊強度變化率從53.9%降低到35.8%;MI變化率從178.5%降低到85.6%。這是因為AT-08更純淨，含有更少的乳化劑和催化劑等殘留物，不會促進PC的水解。比較對比例5、實施例l和實施例2可以發現，通過加入磷酸酯類耐水解劑可以提高PC/ABS合金的耐水解性能。對比實施例1、2和4發現，隨著磷酸酯類含量從0.1增加到0.2時，水解1000h後，PC/ABS合金的衝擊強度和MI的變化率都分別下降26.9%和48.5%;但當其含量增加到0.3後，對衝擊強度和MI的影響就較小。所以實施例3即是PC/ABS合金中耐水解性最優異的方案。實施例5—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分50kg分子量為20000的雙酚A型聚碳酸酯，30kg分子量為80000的ABS，其中橡膠含量為5%(wt^)，丙烯腈含量為30%(wt^)，苯乙烯含量為65%(wt%)，10kg相容劑甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物MBS，8kg增韌劑聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，lkg市售抗氧劑168，lkg潤滑劑乙撐雙硬酯醯胺EBS，耐水解劑磷酸酯類聚合物lkg;(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為200rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。實施例6—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分70kg分子量為30000的雙酚A型聚碳酸酯，40kg分子量為150000的ABS，其中橡膠含量為30%(wt%)，丙烯腈含量為30%(wt^)，苯乙烯含量為40%(wt%)，8kg相容劑聚甲基丙烯酸甲酯，9kg增韌劑丙烯酸類聚合物，0.5kg市售抗氧劑168，0.7kg潤滑劑乙撐雙硬酯醯胺EBS，耐水解劑磷酸酯類聚合物lkg;(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為300rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。實施例7—種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該方法包括以下步驟(1)按重量份稱取各組分60kg分子量為25000的雙酚A型聚碳酸酯，35kg分子量為100000的ABS，其中橡膠含量為10%(wt^)，丙烯腈含量為20X(wt^)，苯乙烯含量為70%(wt%)，6kg相容劑甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物MBS，8kg增韌劑聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，0.6kg市售抗氧劑168，0.5kg潤滑劑乙撐雙硬酯醯胺EBS，耐水解劑磷酸酯類聚合物lkg;(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為200rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-260°C，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5_6區的溫度為180-26(TC，溫控7_8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260°C。雙螺杆擠出機上還有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。10權利要求一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，該合金包括以下組分及重量份含量PC50-70；ABS30-40；相容劑5-10；增韌劑5-10；耐水解劑0.1-1；潤滑劑0.1-1；抗氧劑0.1-1。2.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的PC為分子量為20000-30000的雙酚A型聚碳酸酯。3.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的ABS分子量為80000-150000，其中橡膠含量為5-30%(wt%)，丙烯腈含量為10-30%(wt%)，苯乙烯含量為40-70%(wt%)。4.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的相容劑包括甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物或聚甲基丙烯酸甲酯。5.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的增韌劑包括丙烯酸類聚合物。6.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的耐水解劑包括磷酸酯類聚合物、焦磷酸鈉類聚合物或磷酸苯酯類聚合物。7.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的潤滑劑包括乙撐雙硬酯醯胺。8.根據權利要求1所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金，其特徵在於，所述的抗氧劑包括市售抗氧劑1076或抗氧劑168。9.一種耐水解性能優異的PC/ABS合金的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量份備料PC50-70ABS30-40相容劑5-10增韌劑5-10耐水解劑0.1-1潤滑劑0.1-1抗氧劑0.1-1;(2)將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料；(3)將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為180-600rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。10.根據權利要求9所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金的製備方法，其特徵在於，所述的雙螺杆擠出機包括10個溫控區，溫控1-2區的溫度為180-26(TC，溫控3-4區的溫度為180-26(TC，溫控5-6區的溫度為180-26(TC，溫控7-8區的溫度為180-26(TC，溫控9-10區的溫度為180-260。C。11.根據權利要求9所述的一種耐水解性能優異的PC/ABS合金的製備方法，其特徵在於，所述的雙螺杆擠出機有兩個抽真空處，一處位於輸送料段的末端、熔融段的開始端，另一處抽真空設備位於計量段。全文摘要本發明涉及一種耐水解性能優異的PC/ABS合金及其製備方法，該合金包括以下組分及重量份PC50-70、ABS30-40、相容劑5-10、增韌劑5-10、耐水解劑0.1-1、潤滑劑0.1-1、抗氧劑0.1-1，按照以上組分及重量份備料，再將上述物料置於中速混合器中，混合20min，得到混合物料，最後將混合物料料投置於雙螺杆擠出機中，控制螺杆轉速為180-600rpm，經過熔融擠出，造粒即得到產品。與現有技術相比，本發明所提供的該種PC/ABS，採用特殊合成的ABS和耐水解劑，不僅提高了材料的力學性能，而且改善了PC/ABS合金的耐水解性能。文檔編號C08L33/12GK101787193SQ200910197428公開日2010年7月28日申請日期2009年10月20日優先權日2009年10月20日發明者張毅,李文強,李榮群,蘇晨光,辛敏琦申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司