本發(fā)明涉及一種軍用耐老化PC-ABS合金材料及其制備方法，屬于改性新材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

軍民融合發(fā)展是富國強(qiáng)軍的必由之路，已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，而世界主要大國也多采取軍民融合的發(fā)展道路，中國未來在民參軍領(lǐng)域?qū)⒂瓉戆l(fā)展機(jī)遇期。軍工技術(shù)商業(yè)化是大勢所趨，更是科技發(fā)展的客觀規(guī)律。目前，隨著國家軍民融合相關(guān)政策的陸續(xù)出臺，也為改性塑料行業(yè)帶來了機(jī)遇。

PC/ABS，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異特性，ABS材料的成型性和PC的機(jī)械性、沖擊強(qiáng)度和耐溫、抗紫外線(UV)等性質(zhì)，可廣泛使用在軍用產(chǎn)品、汽車內(nèi)部零件、家電用品及照明設(shè)備等領(lǐng)域。

本專利就提供了一種適用于小型軍用產(chǎn)品的耐老化PC/ABS合金原料的制備方法，性能優(yōu)異，同時充分考慮目前為和平時期，為戰(zhàn)時準(zhǔn)備而需要將軍用產(chǎn)品長期儲存的特點，為保證產(chǎn)品品質(zhì)提供保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種軍用耐老化PC-ABS合金材料及其制備方法，通過選擇適當(dāng)?shù)牟牧吓浞絹韺崿F(xiàn)長效保存的目的。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種軍用耐老化PC-ABS合金材料，按以下重量份計的原料配制而成：聚碳酸酯樹脂60-84重量份；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物0.2-24.2重量份；耐熱改性劑5重量份；增韌劑3重量份；相容劑5重量份；抗氧劑0.8重量份；光穩(wěn)定劑1重量份；色粉1重量份。

所述的聚碳酸酯為分子量20000-22000、24000-27000或27000-30000的雙酚A型樹脂中的一種或幾種。

所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物為連續(xù)本體法合成的樹脂或乳液聚合法樹脂中的一種或幾種。

所述的耐熱改性劑為苯乙烯-馬來酰亞胺聚合物，電氣化學(xué)工業(yè)株式會社，MS-NH。

所述的增韌劑為為乙烯三元共聚物，杜邦公司的PTW。

所述的相容劑為馬來酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，自制。

所述的抗氧劑為受阻酚類或磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種。

所述的光穩(wěn)定劑為苯并三唑類或鄰羥基二苯甲酮類光吸收劑中的一種或兩種。

所述的色粉為無機(jī)色粉或有機(jī)色粉中的一種或幾種。

上述軍用耐老化PC-ABS合金材料的制備方法，其步驟為：

1)按上述配比稱量原料；

2)把經(jīng)過干燥的原料混合后用雙螺桿加料器連續(xù)均勻加入螺桿直徑35mm，長徑比L/D＝36的雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)筒中，主機(jī)筒分段控制溫度從加料口至機(jī)頭出口為180℃、210℃、240℃、250℃、250℃、255℃、245℃，雙螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，擠出料條經(jīng)過水槽冷卻后切粒得到產(chǎn)品。

采用本發(fā)明技術(shù)方案的一種軍用耐老化PC/ABS合金材料，具有優(yōu)異的耐老化性能，用于小型軍用產(chǎn)品，可以在常溫下存放10年以上。

附圖說明

圖1不同暴露溫度、暴露周期拉伸強(qiáng)度曲線

圖2不同暴露溫度、暴露周期沖擊強(qiáng)度曲線

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但所述實施例僅用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明。

本發(fā)明所用原料：

PC1：分子量20000-22000的雙酚A型樹脂；

PC2：分子量24000-27000的雙酚A型樹脂；

PC3：分子量27000-30000的雙酚A型樹脂；

ABS-1：連續(xù)本體法合成樹脂，中石化上海高橋分公司3513；

ABS-2：連續(xù)本體法合成樹脂，中石化上海高橋分公司8434；

ABS-3：乳液法合成樹脂，天津大沽化工DG-417；

ABS-4：乳液法合成樹脂，錦湖高膠粉181；

耐熱改性劑：苯乙烯-馬來酰亞胺聚合物，電氣化學(xué)工業(yè)株式會社，

MS-NH；

增韌劑：乙烯三元共聚物，杜邦公司的PTW。

抗氧劑1：磷酸酯類抗氧劑，瑞士Ciba公司生產(chǎn)，168；

抗氧劑2：受阻酚類抗氧劑，DOUBLE BOND CHEMICAL IND.有限公司生產(chǎn)，1010；

抗氧劑3：磷酸酯類抗氧劑，瑞士Ciba公司生產(chǎn),619F；

光穩(wěn)定劑1：苯并三唑類光吸收劑，瑞士Ciba公司生產(chǎn)，UV-326；

光穩(wěn)定劑2：鄰羥基二苯甲酮類光吸收劑，天津利安隆公司生產(chǎn)，

UV-531；

相容劑：馬來酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，自制；

色粉1：鈦白粉R101；

色粉2：顏料黃138，有機(jī)色粉；

色粉3：鐵黃，362R；

色粉4：氧化鐵紅，5520；

色粉5：炭黑，BP800；

色粉6：顏料黃151，有機(jī)色粉；

色粉7：254號紅，有機(jī)色粉；

色粉8：透明綠5B，有機(jī)色粉。

產(chǎn)品性能測試方法：

氣味：按PV 3900方法，80℃*2h后放置到60℃評價；

水解實驗：將零件放入90℃，96％相對濕度的環(huán)境循環(huán)實驗箱72h后取出評價，查看起泡個數(shù)/500cm²。

實施例1

把經(jīng)過干燥的PC樹脂、ABS樹脂、耐熱改性劑、增韌劑、相容劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和色粉按表1中組成比例混合后用雙螺桿加料器連續(xù)均勻加入雙螺桿擠出機(jī)(螺桿直徑35mm，長徑比L/D＝36)主機(jī)筒中，主機(jī)筒分段控制溫度(從加料口至機(jī)頭出口)為180℃、210℃、240℃、250℃、250℃、255℃、245℃，雙螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，擠出料條經(jīng)過水槽冷卻后切粒得到產(chǎn)品。將上述產(chǎn)品在鼓風(fēng)烘箱中于95℃干燥4小時后用塑料注射成型機(jī)注塑成樣板，注塑溫度245℃。注塑好的樣板立即放入玻璃干燥器中在室溫放置至少24小時后進(jìn)行性能測試，并在設(shè)定溫度放置要求時間后測試性能，測試結(jié)果見表2和3。

表1 PC/ABS組合物的組成和性能

表2拉伸強(qiáng)度不同暴露溫度、暴露周期實測值(單位：Mpa)

表3沖擊強(qiáng)度不同暴露溫度、暴露周期實測值(單位：KJ/m2)

將表2和3得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計算后，得到圖1和2的附圖和性能對暴露時間的函數(shù)回歸方程。

90℃材料拉伸強(qiáng)度對暴露時間函數(shù)的回歸方程：y＝0.0036x+51.938

120℃材料拉伸強(qiáng)度對暴露時間函數(shù)的回歸方程：y＝0.0334x+53.4

90℃材料沖擊強(qiáng)度對暴露時間函數(shù)的回歸方程：y＝-0.0087x+46.081

120℃材料沖擊強(qiáng)度對暴露時間函數(shù)的回歸方程：y＝-0.057x+46.06

由各項性能回歸方程計算得到該材料變化率達(dá)到20％失效水平時的時間t,綜合拉伸和缺口沖擊強(qiáng)度計算得到的時間

90℃的失效時間為809.3h

120℃的失效時間為122.3h

將老化溫度和達(dá)到失效水平時的時間t帶入阿倫尼烏斯公式Lnt＝Ea/RT+B可以計算得到該材料的

活化能Ea＝74772.70J/mol

常數(shù)B＝-18.07

然后將T＝30℃＝303.15K帶入得到的公式，計算得出：

儲存時間t＝108012h≈12.33年＞10年

本專利的一種軍用耐老化PC/ABS合金材料，具有優(yōu)異的耐老化性能，用于小型軍用產(chǎn)品，可以在常溫下存放10年以上。