專利名稱：一種炫黑高光abs合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高性能、炫黑效果的高光ABS樹脂及其制備方法，其主要應(yīng)用于對產(chǎn)品外觀(包括光澤度、熔接痕、流痕、色澤等)要求很高的大型薄殼類外觀注塑件(如電視機前殼等)，生產(chǎn)成本低、綜合性能優(yōu)良，具有廣闊的市場前景。
背景技術(shù)：
ABS (Acrylonitrile butadiene Styrene)樹脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯組成的綜合性能極佳的三元共聚物。ABS樹脂因能表現(xiàn)三種組分的協(xié)同性能，所以具有流動性好、堅韌、耐低溫沖擊性好、耐蠕變性好、尺寸穩(wěn)定性好、成型收縮率小、光澤度佳、成型性優(yōu)良等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于家用電器、機械配件、辦公用品、電子器件、汽車工業(yè)等廣大領(lǐng)域，成為備受各大企業(yè)及研究機構(gòu)青睞的主流塑料原料。隨著人們對高品質(zhì)生活的追求，高貴典雅、穩(wěn)重大氣的外觀越來越成為吸引消費者的重要手段之一，同時在大型薄殼產(chǎn)品行業(yè)，尤其是家電行業(yè)中的綠色注塑工藝的不斷創(chuàng)新，對產(chǎn)品的硬度、耐熱性、耐劃傷性、光澤度、通透性及色澤等提出了更高的要求，企業(yè)和研究機構(gòu)也做了大量的工作，不斷對原始ABS進行改性，迎合市場的需求。PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)作為一種耐劃傷、高光ABS合金的理想改性共混物，一直備受關(guān)注。2012年,龍甲(上海)實業(yè)有限公司利用高比率PMMA與MBS配比開發(fā)出高耐刮傷及高韌性合金料，并申請專利201210288752. 3《一種免噴涂高透明高光澤的ABS材料及其制備方法》;金發(fā)科技申請專利201210037436《一種具有耐候性、耐刮擦性、高光澤和高耐熱的熱塑性樹脂共混物及其制備方法》，PMMA含量高達33-80%。2011年，四川長虹電器股份有限公司成功開發(fā)出高硬度(H級，甚至3H級)ABS合金料，并申請專利201110398087. 9《ABS/PMMA復(fù)合材料及其制備方法》。2010，銀禧工程塑料(東莞)有限公司申請專利201010213189.4《電子電器用高光高硬度防塵ABS合金材料及其制備方法》，PMMA含量為23-60% ;上海普利特復(fù)合材料股份有限公司申請專利201010611626. 8《一種透明、高硬度、抗沖擊ABS塑料合金組合 物》，深圳科聚新材料有限公司申請專利201010296190. 8《一種阻燃高光ABS合金及其制備方法》，佛山市順德區(qū)威林工程塑料有限公司《一種具有炫黑、炫彩效果的PMMA/ABS合金及其制備方法》，都通過添加大比率PMMA與AS配合，達到高光、耐劃傷的目的。另外，專利 200910196729. X,200810241237. 3,200810241325. 3,200810203577. 7也都采用高比率PMMA開發(fā)高韌、高硬、耐劃傷、綜合性能優(yōu)良的高光ABS合金原料。雖然PMMA的加入能顯著提高ABS合金的多項性能(高光澤度、高硬、高強、耐劃傷性等)和擴大了ABS樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，但因PMMA價格昂貴，明顯增加了高光ABS合金的原料成本，影響其市場競爭力。近年來，在PMMA改性高光ABS合金的基礎(chǔ)上，逐漸涌現(xiàn)出一批新的、低PMMA含量(甚至不含PMMA)的高光ABS合金改性料，并逐步占據(jù)市場份額。深圳市科聚新材料有限公司申請專利201010296190. 8《一種阻燃高光ABS合金及其制備方法》和200910110381. 8《高耐熱、高光澤、阻燃的ABS改性材料及其制備方法》，金發(fā)科技申請專利200910199794. 8《一種超高流動阻燃ABS改性樹脂》，福建奧峰科技有限公司申請專利201010568964. 8《高光阻燃耐熱ABS合金及其制備方法》，中國石油天然氣有限公司申請專利200910243758.7《一種具有優(yōu)良流動性能的ABS樹脂組合物》。上述發(fā)明都在不同程度上減少了 PMMA用量，甚至是完全放棄PMMA的改性方式，通過高比率SAN、阻燃劑、增韌劑、耐熱劑等改性助劑的協(xié)同作用實現(xiàn)高光ABS合金的高耐劃傷性、高光澤度及其優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。雖然上述發(fā)明改變了傳統(tǒng)的高比率PMMA共混的高光ABS合金制備方式，但其主要應(yīng)用于耐熱性、阻燃性要求較高的領(lǐng)域，而且引入的阻燃劑、熱穩(wěn)定劑等助劑的成本遠高于PMMA。目前我國電器外觀高光塑件的注塑材料多為ABS/PMMA合金(也稱為高光ABS合金)，但面臨高含量PMMA成本較高的問題，而且隨著塑件薄厚越來越小，現(xiàn)有ABS/PMMA合金在成型薄殼類塑件時，塑件黑度效果明顯下降，影響塑件的整體外觀質(zhì)量。CN102311590A專利公開了一種阻燃高光ABS合金及其制備方法，阻燃高光ABS合金，按重量百分比由以下組分組成SAN30-40% ；PMMA10-14% ；ABS12-34% ;增韌劑 8-12% ;液體阻燃 1-2. 5% ;固體阻燃劑16-18% ;潤滑劑1-2%。該發(fā)明雖然已采用了 SAN代替部分PMMA的改性方法，但其PMMA含量仍超過10%，同時價格較昂貴的增韌劑與阻燃劑比率過高，這不僅增加了合金體系成本，還對共混工藝溫度控制提出了更嚴(yán)格的要求。因此，針對我國當(dāng)前電器外觀件多數(shù)采用的通用高光ABS，迫切需要尋求一種降低成本且又滿足注塑成形電器薄殼類外觀件高力學(xué)性能和外觀質(zhì)量要求的炫黑效果的高光ABS合金的改性手段。針對上述問題，本專利采用成本低的高通透性、高硬度的SAN大比例代替成本較高的PMMA，并調(diào)節(jié)其它助劑的配比，通過合理的物理改性方法與工藝，制備獲得了一種高性能、炫黑效果的高光ABS合金，并達到了原有ABS/PMMA合金的力學(xué)性能和外觀質(zhì)量，顯著降低了 PMMA改性高光ABS合金的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供 一種炫黑高光ABS合金及其制備方法，以高性能ABS為主體，通過調(diào)節(jié)其它配料配比及工藝，降低成本較高的PMMA含量，并且保證產(chǎn)品的耐劃傷性及光澤度要求。本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種炫黑高光ABS合金，其重量份比組成為
ABS類樹脂60-90份
通透性SAN (AS)10-40份
PMMA0-5 份
增韌劑0-10份
黑色母1-10份
光穩(wěn)定劑0.2-2份
加工助劑0.2-5份；
所述的炫黑高光ABS合金，其重量份比組成優(yōu)選
ABS類樹脂75-80份
通透性SAN (AS)15-20份
PMMA0-5 份
增韌劑0-5份
黑色母1-6份
光穩(wěn)定劑0.2-2份
加工助劑0.2-0.5份。所述的炫黑高光ABS合金，其重量份比組成進一步優(yōu)選
ABS類樹脂 80份
通透性SAN (AS)20份
黑色母3-6份
光穩(wěn)定劑0.2-2份
加工助劑0.2-0.5份。上述ABS類樹脂為丙烯腈-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)中的一種或其幾種的共混物，如奇美的757K、LG甬興的121H、韓國錦湖的750、上海高橋的8391、吉林石化的0215A、臺灣臺化的AG15A1、巴斯夫的GP22等。ABS類樹脂中丙烯腈質(zhì)量含量在20%-30%之間，丁二烯的質(zhì)量含量在13-20%之間，苯乙烯質(zhì)量含量40-60%之間。所述的通透性SAN熔體流動系數(shù)應(yīng)在20-40g/10min (220°C，10kg)之間，通光率應(yīng)大于85%，具有高硬度，綜合性能優(yōu)良。所述的PMMA為高硬度、高透明度聚甲基丙烯酸甲酯，其平均分子量為8-30萬，其中丙烯酸質(zhì)量含量為98-100%。所添加的PMMA的含量隨產(chǎn)品要求而定，在本發(fā)明中因調(diào)節(jié)了其它配料的含量和工藝，盡量減少PMMA的用量，必要時添加量可減為零。所選增韌劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)、氯化聚乙烯、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基或乙基丙烯酸酯共聚物及其衍生物中的一種或幾種的混合物，以MBS為優(yōu)選增韌劑，橡膠含量應(yīng)在50-60%之間。所選黑色母應(yīng)為高精亮級，一般的色母即使?jié)M足了黑度的要求，但會對光澤性及流動性有一定影響，進而影響加工性能。黑色母可以是專用級的，也可以是通用級的，可以是PE基、EVA基、ABS基、AS基中的任一種或幾種的混合物，但以ABS為基的專用黑色母為優(yōu)選。黑色母的添加量理論上根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品的外觀需要添加，但針對外觀要求比較高的大型薄殼零件(如電視機前殼等)，其添加量應(yīng)不小于3 % (炭黑含量應(yīng)大于40%，黑色母允許的飽和度也應(yīng)不小于3%)，尤其當(dāng)所選ABS基料的顏色透度不很優(yōu)異時。所述的光穩(wěn)定劑為烷基化單酚、烷基化多酚、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、位阻酚或羥基苯并三唑中的一種或幾種的混合物。所述的加工助劑包括潤滑劑、光亮劑、分散劑、白礦油、甘油和偶聯(lián)劑等的一種或幾種的混合物。所述的加工助劑優(yōu)選潤滑劑、光亮劑、分散劑的復(fù)配，保證色母的充分分散，達到光亮、炫黑的表面外觀要求。上述炫黑高光ABS合金的制備方法，包括如下步驟將高性能ABS類樹脂、通透性AS(SAN)、PMMA、黑色母、光穩(wěn)定劑及加工助劑按比例配料并分別干燥，在高速混合機中攪拌均勻，充分混合，送入雙螺桿擠出機中，混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒、干燥、獲得原料成品。雙螺桿擠出工藝中各區(qū)溫度控制在180_240°C之間，主機頻率在30_45Hz之間。本發(fā)明以高性能ABS為主體，通過調(diào)節(jié)其它配料配比及工藝，降低成本較高的PMMA含量，在特定用途下可將二者的含量減少到零，并且保證產(chǎn)品的耐劃傷性及光澤度要求。同時針對行業(yè)對外觀要求較高的殼體類注塑件(如電視機前殼等)逐漸變薄而影響黑度效果的問題，對黑色母的選擇及配比進行控制，獲得了一種高性能、炫黑效果的高光ABS合金料。 本發(fā)明炫黑高光ABS合金具有良好的光澤度、通透性及炫黑效果，同時，還具有高的流動性、較好的沖擊強度、較高的硬度，可用于多種注塑產(chǎn)品中，尤其是在家用電器行業(yè)對觀賞性有很高要求的產(chǎn)品中，例如電視機前殼等。本發(fā)明配料簡單，采用雙螺桿擠出工藝制備，具有流程簡單、連續(xù)、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。本發(fā)明具有以下有益效果1.本發(fā)明采用ABS、PMMA、AS、高精亮黑色母及相關(guān)加工助劑制得的高光ABS具有高的光澤性。2.本發(fā)明制得的高光ABS合金解決了由于大型薄殼零件厚度逐漸減薄而影響塑件黑度效果的問題，通過色母的選擇及用量控制達到了薄殼塑件的炫黑效果。3.本發(fā)明制得的高光ABS合金在保證所成型塑件具有優(yōu)異外觀的同時，綜合了材料其它各項優(yōu)異物理力學(xué)性能，例如較高沖擊強度，極好的耐劃傷性，高的流動性等等，通過調(diào)節(jié)各配料配比及工藝，減少昂貴料的份數(shù)，在保持優(yōu)異性能的前提下，降低成本，符合市場需求。4、本發(fā)明提到的一種高光ABS合金的制備工藝簡單、成本低廉。
具體實施例方式為便于對本發(fā)明進一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，基體原料選擇流動速率較高、各項性能優(yōu)良的ABS，采用硬度、通透性較好的AS(SAN)和PMMA，所選增韌劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)。本發(fā)明所采用的原料均為市售商品，便于推廣。實施例1炫黑高光ABS合金，其重量份比組成見表I。ABS類樹脂選擇丙烯腈-苯乙烯-丁二烯接枝共聚物，熔體流動速率大于18g/10min，綜合性能優(yōu)良，如巴斯夫GP22，吉林石化0215A等；所選PMMA具有高透明性、高耐劃傷性，如臺灣奇美CM207，CM205等；所選AS具有高透明性及高的熔體流動速率，應(yīng)大于25g/10min，如巴斯夫310TR ；所選增韌劑為核殼結(jié)構(gòu)增韌劑MBS，橡膠粒徑應(yīng)不大于400nm，如韓國LG的EM500、EM500A 等；所選色母為進口通用色母，如卡博特UN2014，英國高萊UN606等；將ABS類樹脂、PMMA、SAN、增韌劑、黑色母、光穩(wěn)定劑及加工助劑分別干燥，經(jīng)高速攪拌混合均勻，然后將上述混合物經(jīng)精密計量的喂料器送入擠出機中，在螺桿輸送和剪切作用下，充分熔化、復(fù)合，再經(jīng)機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，干燥，最后進行包裝。雙螺桿擠出機各區(qū)溫度控制在180-240°C之間，壓力16MPa，轉(zhuǎn)速為250-300轉(zhuǎn)/分，停留2-3分鐘。注塑機在210_230°C、模具溫度為110°C條件下注塑成標(biāo)準(zhǔn)測試樣條，并將測試樣條在室溫下放置24h后進行測試。實施例2炫黑高光ABS合金，其重量份比組成見表I。實施例2與實施例1采用進口通用色母，其不同之處在于PMMA含量不同。

實施例3炫黑高光ABS合金，其重量份比組成見表I。實施例3與實施例1和2相比，其基料ABS及AS牌號不同，應(yīng)用的為國產(chǎn)ABS基高精亮色母。ABS基體采用臺灣臺化的AG15A1，AS為臺灣臺化NF2200，黑色母為精亮顏料色母的2016C。實施例4炫黑高光ABS合金，其重量份比組成見表I。實施例4與實施例3的不同之處在于PMMA及增韌劑含量都為零的情況下，黑色母的種類及含量有變化。表I材料配比
權(quán)利要求
1.一種炫黑高光ABS合金，其特征是，其重量份比組成為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，其重量份比組成為:ABS類樹脂75-80 份通透性SAN15-20 份PMMA0-5份增韌劑0-5份黑色母1-6份光穩(wěn)定劑0.2-2 份加工助劑0.2-0.5 份
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，其重量份比組成為:ABS類樹脂80份通透性SAN (AS)20份黑色母3-6份光穩(wěn)定劑0.2-2份加工助劑0.2-0.5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，所述的ABS類樹脂中丙烯腈質(zhì)量含量在20%-30%之間，丁二烯的質(zhì)量含量在13-20%之間，苯乙烯質(zhì)量含量40-60% 之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，所述的通透性SAN熔體流動系數(shù)在220°C /IOkg條件下應(yīng)在20-40g/10min之間，SAN通光率應(yīng)大于85%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，所述的PMMA為高硬度、 高透明度聚甲基丙烯酸甲酯，平均分子量為8-30萬，其中丙烯酸質(zhì)量含量為98-100%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，所述的加工助劑為潤滑齊U、光亮劑、白礦油、甘油和偶聯(lián)劑中的一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的炫黑高光ABS合金，其特征是，所選黑色母為高精亮級，是PE基、EVA基、ABS基、AS基中的任一種或幾種的混合物。
9.權(quán)利要求1所述的炫黑高光ABS合金的制備方法，其特征是，將高性能ABS類樹脂、 通透性SAN、PMMA、黑色母、光穩(wěn)定劑及加工助劑按比例配料并分別干燥，在高速混合機中攪拌均勻，充分混合，送入雙螺桿擠出機中，混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒、干燥、獲得原料成品O
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的炫黑高光ABS合金的制備方法，其特征是，雙螺桿擠出工藝中各區(qū)溫度控制在180-240°C之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種炫黑高光ABS合金及其制備方法，將高性能ABS類樹脂、通透性SAN、PMMA、黑色母、光穩(wěn)定劑及加工助劑按重量比例配料高性能ABS類樹脂60-90份，通透性SAN10~40份，PMMA0~5份，增韌劑0-10份，黑色母1~10份，光穩(wěn)定劑0.2~2份，加工助劑0.2~5份；并分別干燥，在高速混合機中攪拌均勻，充分混合，送入雙螺桿擠出機中，混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒、干燥、獲得原料成品。本發(fā)明炫黑高光ABS合金具有良好的光澤度、通透性及炫黑效果，同時，還具有高的流動性、較好的沖擊強度、較高的硬度，可用于多種注塑產(chǎn)品中，尤其是在家用電器行業(yè)對觀賞性有很高要求的產(chǎn)品中，例如電視機前殼等。
文檔編號C08L25/12GK103044850SQ201310022110
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者趙國群, 高民, 王偉華, 王成功, 管延錦, 王小新 申請人:山東大學(xué), 青島海信模具有限公司