專(zhuān)利名稱(chēng)：具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
PC是非結(jié)晶性工程塑料，具有優(yōu)良的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定、光澤度、抑制細(xì)菌特性、 阻燃特性及抗污染性。但是因分子剛性及空間位阻較大，其熔融溫度較高(270--320°C )加 工困難，難以制得大型薄壁制品，且制品中殘余應(yīng)力較大，易發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂。同時(shí)PC的鉛筆 硬度比較低，僅為2B級(jí)，耐磨性差。而ABS樹(shù)脂具有良好加工性能和力學(xué)性能，用ABS可以 改善PC材料的加工性能和應(yīng)力開(kāi)裂性能。但ABS的鉛筆硬度最高也只有HB級(jí)，所以PC/ ABS的鉛筆硬度一般為B級(jí)耐磨性差，這就限制了 PC/ABS合金在某些環(huán)境下的應(yīng)用。有機(jī)硅化合物，特別是一些帶活性官能團(tuán)結(jié)構(gòu)的化合物，與PC和ABS有一定的相 容性但相容性差，分子量大同時(shí)熱穩(wěn)定性好，3000C以下不分解。當(dāng)它們與PC和ABS相混合 時(shí)，因相容性差會(huì)遷移到制品的表面形成一種保護(hù)膜，大大降低了制品表面的摩擦系數(shù)。添 加了有機(jī)硅化合物的PC/ABS合金材料雖然本身的硬度沒(méi)有增加，但其表面卻光滑很多，當(dāng) 遇到外來(lái)摩擦力侵襲時(shí)，仍然可以達(dá)到耐磨擦的目的。因此，用有機(jī)硅化合物改善PC/ABS的耐磨性能具有一定的可行性。但是目前還未 見(jiàn)采用有機(jī)硅化合物改善PC/ABS的耐磨性能的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有優(yōu)異耐磨 性能的阻燃聚碳酸酯合金及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯 合金，其特征在于，包括以下組分和含量PC 70-90重量份，ABS 5-20重量份，有機(jī)硅化合 物0. 5-3重量份，阻燃劑10-20重量份。所述的PC為聚碳酸酯，其分子量為20000-30000，優(yōu)選芳香族聚碳酸酯，所述的PC 含量?jī)?yōu)選78-82重量份。所述的PC優(yōu)選雙酚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%，丙烯腈含量為 10-30%，苯乙烯含量為40-70%，所述的ABS含量?jī)?yōu)選12-16重量份。所述的有機(jī)硅化合物的分子量為1000-10000，包括有機(jī)硅油，有機(jī)橡膠，有機(jī)樹(shù) 月旨，優(yōu)選有機(jī)硅油，結(jié)構(gòu)可以是烷基、苯環(huán)或是酯基封端，存在形式可以是液體也可以是固 體形態(tài)，所述的有機(jī)硅化合物含量?jī)?yōu)選1-2重量份。所述的阻燃劑為磷系阻燃劑，尤其優(yōu)選雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)，即BDP，結(jié)構(gòu)
式如下 所述的阻燃劑含量?jī)?yōu)選12-15重量份。一種具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金的制備方法，其特征在于，該方法包 括以下步驟(1)按以下組分和含量備料PC 70-90重量份，ABS 5_20重量份，有機(jī)硅化合物 0. 5-3重量份，阻燃劑10-20重量份；(2)將PC，ABS,有機(jī)硅化合物在中速混合器中混合10-30min ；(3)將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒。所述的雙螺桿擠出機(jī)包括十個(gè)溫控區(qū)，所述的溫控1-2區(qū)的溫度為200-260°C， 溫控3-4區(qū)的溫度為200-260°C，溫控5_6區(qū)的溫度為200-260°C，溫控7_8區(qū)的溫度為 200-260°C，溫控 9-10 區(qū)的溫度為 200-260°C。所述的雙螺桿擠出機(jī)有兩個(gè)抽真空處，其中一處位于輸送料段的末端、熔融段的 開(kāi)始端，另一處抽真空設(shè)備位于計(jì)量段。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用有機(jī)硅化合物對(duì)PC/ABS進(jìn)行改性，提高了 PC/ABS合 金的耐磨性能。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解和實(shí)施，下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明具有優(yōu)異耐磨性能的阻 燃聚碳酸酯合金及其制備方法。PC 分子量為 20000-30000，帝人化成產(chǎn) L-1225Y、陶氏 PC-201-15 或 PC-201-10， 實(shí)施例中優(yōu)先選用陶氏PC-201-15。ABS:韓國(guó)錦湖生產(chǎn)。有機(jī)硅化合物選用德固賽的有機(jī)硅油，4042。阻燃劑選用的是雙酚A型，BDP，美國(guó)大湖生產(chǎn)。聚四氟乙烯(PTFE)三菱麗陽(yáng)產(chǎn)，A3800。如下表所示，有四個(gè)配方，按制備步驟做成粒子，再按ASTM標(biāo)準(zhǔn)，在同一注塑條件 下注塑成樣條，測(cè)試結(jié)果對(duì)應(yīng)如下 備注拉伸強(qiáng)度測(cè)試條件為50mm/min，熔融指數(shù)測(cè)試條件為260°C *2. 16KG ；耐磨實(shí)驗(yàn)用耐磨耗實(shí)驗(yàn)機(jī)型號(hào)為A-20-339進(jìn)行，摩擦速度為60次/分鐘，其中+ 號(hào)越多，耐磨性越差。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著硅油的加入，PC/ABS合金的力學(xué)性能降低不多，但其耐 磨能力卻得到顯著提高；考慮到硅油添加太多對(duì)制品表面發(fā)霧及成本增加的影響，添加量 為2份比較合適。實(shí)施例5一種具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金的制備方法，該方法包括以下步驟(1)按以下組分和含量備料分子量為20000的雙酚A型聚碳酸酯70重量份，ABS 20重量份，分子量為1000的市售有機(jī)硅油40420. 5重量份，雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)BDP 20重量份；所述的ABS分子量為80000，采用本體聚合而成，其中橡膠含量為5%，丙烯腈含量 為25%，苯乙烯含量為70% ；所述的BDP結(jié)構(gòu)式如下 (2)將雙酚A型聚碳酸酯，ABS,有機(jī)硅油4042在中速混合器中混合20min ；(3)將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒。 所述的雙螺桿擠出機(jī)包括十個(gè)溫控區(qū)，所述的溫控1-2區(qū)的溫度為200-260°C，溫控3-4區(qū) 的溫度為200-260°C，溫控5-6區(qū)的溫度為200-260°C，溫控7_8區(qū)的溫度為200-260°C，溫 控9-10區(qū)的溫度為200-260°C。所述的雙螺桿擠出機(jī)有兩個(gè)抽真空處，其中一處位于輸送 料段的末端、熔融段的開(kāi)始端，另一處抽真空設(shè)備位于計(jì)量段。實(shí)施例6一種具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金的制備方法，該方法包括以下步驟(1)按以下組分和含量備料分子量為30000的PC 90重量份，ABS 5重量份，分子 量為10000的市售有機(jī)硅橡膠3重量份，雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)BDP 10重量份；所述的ABS分子量為150000，采用乳液法聚合而成，其中橡膠含量為30 %，丙烯腈 含量為30%，苯乙烯含量為40% ；(2)將PC，ABS,有機(jī)硅橡膠在中速混合器中混合IOmin ；(3)將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒。 所述的雙螺桿擠出機(jī)包括十個(gè)溫控區(qū)，所述的溫控1-2區(qū)的溫度為200-260°C，溫控3-4區(qū) 的溫度為200-260°C，溫控5-6區(qū)的溫度為200-260°C，溫控7_8區(qū)的溫度為200-260°C，溫 控9-10區(qū)的溫度為200-260°C。所述的雙螺桿擠出機(jī)有兩個(gè)抽真空處，其中一處位于輸送 料段的末端、熔融段的開(kāi)始端，另一處抽真空設(shè)備位于計(jì)量段。實(shí)施例7一種具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金的制備方法，該方法包括以下步驟(1)按以下組分和含量備料分子量為25000的PC 78重量份，ABS 16重量份，分 子量為5000的市售有機(jī)硅樹(shù)脂2重量份，雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)BDP 15重量份；所述的ABS分子量為120000，采用乳液法聚合而成，其中橡膠含量為20 %，丙烯腈 含量為10%，苯乙烯含量為70% ；(2)將PC，ABS,有機(jī)硅樹(shù)脂在中速混合器中混合30min ； (3)將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒。 所述的雙螺桿擠出機(jī)包括十個(gè)溫控區(qū)，所述的溫控1-2區(qū)的溫度為200-260°C，溫控3-4區(qū) 的溫度為200-260°C，溫控5-6區(qū)的溫度為200-260°C，溫控7_8區(qū)的溫度為200-260°C，溫 控9-10區(qū)的溫度為200-260°C。所述的雙螺桿擠出機(jī)有兩個(gè)抽真空處，其中一處位于輸送 料段的末端、熔融段的開(kāi)始端，另一處抽真空設(shè)備位于計(jì)量段。實(shí)施例8一種具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金的制備方法，該方法包括以下步驟(1)按以下組分和含量備料分子量為25000的PC 82重量份，ABS 12重量份，有 機(jī)硅化合物2重量份，雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)BDP 12重量份；所述的ABS分子量為120000，采用乳液法聚合而成，其中橡膠含量為20 %，丙烯腈含量為10%，苯乙烯含量為70%;所述的有機(jī)硅化合物可以是烷基或是雙鍵封端，可以是液 體也可以是固體包覆形態(tài)存在的；(2)將PC，ABS,有機(jī)硅化合物在中速混合器中混合30min ；(3)將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒。所述的雙螺桿擠出機(jī)包括十個(gè)溫控區(qū)，所述的溫控1-2區(qū)的溫度為200-260°C，溫控3-4區(qū) 的溫度為200-260°C，溫控5-6區(qū)的溫度為200-260°C，溫控7_8區(qū)的溫度為200-260°C，溫 控9-10區(qū)的溫度為200-260°C。所述的雙螺桿擠出機(jī)有兩個(gè)抽真空處，其中一處位于輸送 料段的末端、熔融段的開(kāi)始端，另一處抽真空設(shè)備位于計(jì)量段。
權(quán)利要求
具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，包括以下組分和含量PC 70-90重量份，ABS 5-20重量份，有機(jī)硅化合物0.5-3重量份，阻燃劑10-20重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所 述的PC為聚碳酸酯，其分子量為20000-30000，優(yōu)選芳香族聚碳酸酯，所述的PC含量?jī)?yōu)選 78-82重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所 述的PC優(yōu)選雙酚A型聚碳酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所述 的ABS分子量為80000-150000，其中橡膠含量為5-30%，丙烯腈含量為10-30%，苯乙烯含 量為40-70%，所述的ABS含量?jī)?yōu)選12-16重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所述 的有機(jī)硅化合物的分子量為1000-10000，包括有機(jī)硅油，有機(jī)橡膠，有機(jī)樹(shù)脂，優(yōu)選有機(jī)硅 油，結(jié)構(gòu)可以是烷基、苯環(huán)或是酯基封端，存在形式可以是液體也可以是固體形態(tài)，所述的 有機(jī)硅化合物含量?jī)?yōu)選1-2重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所述 的阻燃劑為磷系阻燃劑，尤其優(yōu)選雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)，即BDP，結(jié)構(gòu)式如下 所述的阻燃劑含量?jī)?yōu)選12-15重量份。
7.—種如權(quán)利要求1所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金的制備方法，其特 征在于，該方法包括以下步驟(1)按以下組分和含量備料PC70-90重量份，ABS 5-20重量份，有機(jī)硅化合物0. 5-3 重量份，阻燃劑10-20重量份；(2)將PC，ABS，有機(jī)硅化合物在中速混合器中混合10-30min；(3)將上述混好的原料投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所述 的雙螺桿擠出機(jī)包括十個(gè)溫控區(qū)，所述的溫控1-2區(qū)的溫度為200-260°C，溫控3-4區(qū)的 溫度為200-260°C，溫控5-6區(qū)的溫度為200-260°C，溫控7_8區(qū)的溫度為200-260°C，溫控 9-10區(qū)的溫度為200-260°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金，其特征在于，所述 的雙螺桿擠出機(jī)有兩個(gè)抽真空處，其中一處位于輸送料段的末端、熔融段的開(kāi)始端，另一處 抽真空設(shè)備位于計(jì)量段。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有優(yōu)異耐磨性能的阻燃聚碳酸酯合金及其制備方法，包括以下組分和含量PC 70-90重量份，ABS 5-20重量份，有機(jī)硅化合物0.5-3重量份，阻燃劑10-20重量份。將上述原材料在中速混合器中混合10-30min，投置于雙螺桿擠出機(jī)中、阻燃劑側(cè)喂，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用有機(jī)硅化合物對(duì)PC/ABS進(jìn)行改性，提高了PC/ABS合金的耐磨性能。
文檔編號(hào)C08L55/02GK101864160SQ201010118479
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者李榮群, 楊春華, 羅明華, 董予霞, 辛敏琦 申請(qǐng)人:上海錦湖日麗塑料有限公司