本發(fā)明涉及pc-abs復(fù)合材料，尤其涉及一種低voc的pc-abs合金材料及制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著全球轎車大規(guī)模進(jìn)入家庭，汽車內(nèi)空氣安全問題日益突出，汽車氣味主要源于車內(nèi)散發(fā)的揮發(fā)有機(jī)化合物，統(tǒng)稱voc(volatileorganiccumpounds)，常見的有：苯、甲苯、乙苯、甲醛、乙醛、乙醇、丙烯醛、苯乙烯、十四碳烷、乙酸乙酯等。其中苯、甲苯、甲醛和二甲苯對(duì)人體傷害最大，易使車內(nèi)人員產(chǎn)生乏力、頭痛、惡心等中毒癥狀，則改善車內(nèi)空氣質(zhì)量迫在眉睫。而pc-abs合金材料在汽車內(nèi)飾制品中廣泛應(yīng)用，如儀表板、副儀表板、中控臺(tái)、方向盤、內(nèi)門扣手、內(nèi)門扣手殼體、煙灰缸殼體等，因此研發(fā)及應(yīng)用低voc的pc-abs合金材料受到全球材料公司、注塑公司及汽車公司的高度重視。但pc、abs及添加的各種助劑會(huì)在生產(chǎn)過程中會(huì)不同程度地釋放出難聞的氣味。因此，本領(lǐng)域尚需開發(fā)出一種低voc高性能的pc-abs合金材料以滿足汽車市場(chǎng)的需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是開發(fā)一種新型的低voc的pc-abs的合金材料，物理性能優(yōu)良。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種低voc的pc-abs合金材料，其原料包括如下組分：優(yōu)選的，所述的聚碳酸酯為雙酚a型聚碳酸酯，其粘均分子量在15000～25000g/mol。優(yōu)選的，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的數(shù)均分子量為80000～150000g/mol，其中苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～60％，丁二烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～30％，丙烯腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～35％。優(yōu)選的，所述的相容劑為苯乙烯-馬來酸酐相容劑、abs-g-mah相容劑中的一種或幾種的組合。優(yōu)選的，所述的環(huán)氧化合物為環(huán)氧型甲基丙烯酸縮水甘油酯類高聚物，包括乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯中一種或幾種的組合。環(huán)氧化合物帶有多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)，其中環(huán)氧官能團(tuán)可以與pc的端羥基在擠出過程時(shí)發(fā)生反應(yīng)，使pc發(fā)生支化或者部分交聯(lián)，這些支化或交聯(lián)后的pc的相對(duì)分子質(zhì)量大幅提高，同時(shí)其端基濃度下降，pc與abs界面的相容性也比支化前下降，材料大分子鏈段開始卷曲，導(dǎo)致材料擠出線條、擠出顆粒表面凹凸微粗糙化。優(yōu)選的，所述的無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅、2-乙基己酸鋅、月桂酸鋅、環(huán)烷酸鋅、新癸酸鋅、苯甲酸鋅中的任意一種或者幾種的組合。無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑，使得材料冷卻收縮過程保持表面凹凸微粗糙化，此時(shí)獲得的擠出線條、擠出顆粒表面比表面積增大，特別利于合金材料擠出過程產(chǎn)生的小分子物質(zhì)的揮發(fā)。優(yōu)選的，所述的抗氧劑為抗氧劑168；優(yōu)選的，所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑uv-p、紫外線吸收劑uv-0、紫外線吸收劑uv-9、紫外線吸收劑uv-531、紫外線吸收劑uv-327、紫外線吸收劑uv-234中一種或幾種的組合；優(yōu)選的，所述的潤(rùn)滑劑為石蠟、聚硅氧烷、脂肪酸鹽、硬脂酸酰胺、硬脂酸鈣、甲撐雙硬脂酸酰胺、n，n-乙撐雙硬脂酸酰胺中一種或幾種混合物。優(yōu)選的，所述的低voc的pc-abs合金材料還包括吸附劑、降解劑中的一種或幾種組合；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的吸附劑的含量為0.1～0.3重量份；所述的降解劑的含量為0.1～0.3重量份。優(yōu)選的，所述的吸附劑為活性炭、金屬有機(jī)框架化合物的一種或多種組合；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的金屬有機(jī)框架化合物為irmof-3和irmof-8中的一種或者多種的組合。更優(yōu)選的，所述的吸附劑由活性炭、irmof-3、irmof-8按質(zhì)量比(1～3):(1～3):(1～3)混合而成?；钚蕴颗c金屬框架化合物可以極大的吸收合金材料擠出過程產(chǎn)生的殘留在合金中的小分子物質(zhì)，并將其穩(wěn)定的儲(chǔ)存固定在材料中。優(yōu)選的，所述的降解劑為鈰摻雜的二氧化鈦納米管。本發(fā)明還提供了所述低voc的pc-abs合金材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：a.按配比稱取各原料，在轉(zhuǎn)速為100～150rpm/min的混合攪拌器中共混5～10min得到共混物；b.將步驟a得到的共混物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)擠出，切粒冷卻得到低voc的pc-abs合金材料。優(yōu)選的，所述的雙螺桿擠出機(jī)共分9區(qū)段，設(shè)定溫度分別為190～200℃、200～210℃、220～230℃、230～240℃、240～250℃、240～250℃、250～260℃、250～260℃、245～255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為200～500rpm/min。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明一種低voc的pc-abs合金材料，通過添加環(huán)氧化合物和無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑改性pc-abs合金材料后，使得改性之后的pc-abs合金具有優(yōu)異的低voc特性。2、本發(fā)明一種低voc的pc-abs合金材料，通過添加環(huán)氧化合物和無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑改性pc-abs合金材料后，使得改性之后的pc-abs合金具有優(yōu)異的啞光特性。3、由于該pc-abs合金材料具有優(yōu)異的voc特性和啞光特性，特別適用于汽車免噴涂啞光內(nèi)外飾件如儀表板、副儀表板、方向盤等制件，同時(shí)適用于打印機(jī)、傳真機(jī)等免噴涂啞光辦公用品殼體。4、相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過添加吸附劑和降解劑改性pc-abs合金材料，使得pc-abs合金材料中的tvoc含量顯著降低，極大的改善了pc-abs合金材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。具體實(shí)施方式實(shí)施例中各原料來源：雙酚a型聚碳酸酯：型號(hào)：pc2805，粘均分子量在15000～25000g/mol，德國(guó)科思創(chuàng)(中國(guó))總代理商；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物：型號(hào)：abs-275，數(shù)均分子量在80000～150000g/mol，其中苯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～60％，丁二烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～30％，丙烯腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～35％，上海高橋石油化工公司；abs-g-mah相容劑：ma接枝率4.5～5.5％，上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司；乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯：牌號(hào)：ax8900，法國(guó)阿科瑪；硬脂酸鋅：cas號(hào)：557-05-1，鋅含量10.5～11.6％，游離酸≤0.5％，水份≤1.0％抗氧劑168：名稱：亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，cas號(hào)：31570-04-4，東莞市山一塑化有限公司；紫外線吸收劑uv-234：2-(2'-羥基-3',5'雙(a,a-二甲基芐基)苯基)苯并三唑，cas號(hào)：70321-86-7，含量≥99.5％，德國(guó)巴斯夫；pets潤(rùn)滑劑loxiolp861/3.5：白色、無味、小珠狀顆粒，滴點(diǎn)60～63℃，德國(guó)科寧化工有限公司；活性炭：粒度：325目，鄭州竹林活性炭開發(fā)有限公司；irmof-3的制備：將13.5g六水合硝酸鋅(zn(no3)2·6h2o，45mmol)和2.7g2-氨基對(duì)苯二甲酸(h2n-bdch2，15mmol)溶解在750ml的n，n-二甲基酰胺(dmf)中，混合均勻后將溶液轉(zhuǎn)移至帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，在110℃下反應(yīng)48h后降溫至室溫經(jīng)過過濾、洗滌、在75℃下烘干得到棕色塊狀晶體irmof-3。詳細(xì)步驟參考“王小玲，金屬有機(jī)框架化合物(mofs)吸附脫硫研究，太原理工大學(xué)，碩士學(xué)位論文”。irmof-8的制備：將11.9g六水合硝酸鋅(zn(no3)2·6h2o，45mmol)和8.6g2,6-萘二甲酸(35mmol)溶解在80ml的dmf中，在常溫下快速旋轉(zhuǎn)30min，將溶液轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜中在120℃下反應(yīng)20h后降溫至室溫經(jīng)過過濾、洗滌、在75℃下烘干得到黃色塊狀晶體irmof-8。詳細(xì)步驟參考“王小玲，金屬有機(jī)框架化合物(mofs)吸附脫硫研究，太原理工大學(xué)，碩士學(xué)位論文”。鈰摻雜的二氧化鈦納米管的制備：將9ml鈦酸四丁酯勻速緩慢倒入20ml無水乙醇中，磁力攪拌均勻，得到溶液a。將10ml無水乙醇、0.8ml硝酸溶液(1mol/l)、1.8ml去離子水、0.1g硝酸鈰混合均勻，得到溶液b。將溶液b逐滴緩慢滴入到溶液a中，一邊滴加一邊磁力攪拌，攪拌速度以不產(chǎn)生氣泡為準(zhǔn)，直到不能繼續(xù)攪拌為止，得到凝膠。將得到的凝膠放入烘箱中若干小時(shí)，得到固體顆粒，將顆粒研磨至粉末狀，并放入馬弗爐中在450℃下煅燒3h，得到白色粉末。將10g白色粉末加入30ml10mol/l的naoh溶液中，在高壓反應(yīng)釜中在120℃下保溫10h，將得到的樣品抽濾清洗至濾液為中性，將濾紙上的固體干燥即得到鈰摻雜的二氧化鈦納米管。對(duì)照例1將60重量份雙酚a型聚碳酸酯、36重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、0.5重量份硬脂酸鋅、0.2重量份抗氧劑168、0.4重量份紫外線吸收劑uv-234和0.2重量份pets潤(rùn)滑劑loxiolp861/3.5、在轉(zhuǎn)速為150rpm/min的混合攪拌器中共混10min得到共混物；將上述共混物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)擠出，切粒冷卻得到pc-abs合金材料。所述的雙螺桿擠出機(jī)共分9區(qū)段，設(shè)定溫度分別為200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、260℃、255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm/min。實(shí)施例1將60重量份雙酚a型聚碳酸酯、36重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、4重量份abs-g-mah相容劑、5重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.5重量份硬脂酸鋅、0.2重量份抗氧劑168、0.4重量份紫外線吸收劑uv-234和0.2重量份pets潤(rùn)滑劑loxiolp861/3.5在轉(zhuǎn)速為150rpm/min的混合攪拌器中共混10min得到共混物；將上述共混物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)擠出，切粒冷卻得到pc-abs合金材料。所述的雙螺桿擠出機(jī)共分9區(qū)段，設(shè)定溫度分別為200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、260℃、255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm/min。實(shí)施例2將60重量份雙酚a型聚碳酸酯、36重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、4重量份abs-g-mah相容劑、5重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.5重量份硬脂酸鋅、0.2重量份抗氧劑168、0.4重量份紫外線吸收劑uv-234、0.2重量份pets潤(rùn)滑劑loxiolp861/3.5和0.2重量份吸附劑在轉(zhuǎn)速為150rpm/min的混合攪拌器中共混10min得到共混物；將上述共混物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)擠出，切粒冷卻得到pc-abs合金材料。所述的雙螺桿擠出機(jī)共分9區(qū)段，設(shè)定溫度分別為200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、260℃、255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm/min。所述的吸附劑由活性炭、irmof-3、irmof-8按質(zhì)量比1:1:1混合而成。實(shí)施例3將60重量份雙酚a型聚碳酸酯、36重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、4重量份abs-g-mah相容劑、5重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.5重量份硬脂酸鋅、0.2重量份抗氧劑168、0.4重量份紫外線吸收劑uv-234、0.2重量份pets潤(rùn)滑劑loxiolp861/3.5和0.2重量份降解劑在轉(zhuǎn)速為150rpm/min的混合攪拌器中共混10min得到共混物；將上述共混物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)擠出，切粒冷卻得到pc-abs合金材料。所述的雙螺桿擠出機(jī)共分9區(qū)段，設(shè)定溫度分別為200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、260℃、255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm/min。所述的降解劑為鈰摻雜的二氧化鈦納米管。實(shí)施例4將60重量份雙酚a型聚碳酸酯、36重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、4重量份abs-g-mah相容劑、5重量份乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.5重量份硬脂酸鋅、0.2重量份抗氧劑168、0.4重量份紫外線吸收劑uv-234、0.2重量份pets潤(rùn)滑劑loxiolp861/3.5、0.2重量份吸附劑和0.2重量份降解劑在轉(zhuǎn)速為150rpm/min的混合攪拌器中共混10min得到共混物；將上述共混物通過雙螺桿擠出機(jī)熔融反應(yīng)擠出，切粒冷卻得到pc-abs合金材料。所述的雙螺桿擠出機(jī)共分9區(qū)段，設(shè)定溫度分別為200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、260℃、255℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300rpm/min。所述的吸附劑由活性炭、irmof-3、irmof-8按質(zhì)量比1:1:1混合而成。所述的降解劑為鈰摻雜的二氧化鈦納米管。實(shí)施例5與實(shí)施例4基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的吸附劑由活性炭和irmof-3按質(zhì)量比1:1混合而成。實(shí)施例6與實(shí)施例4基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的吸附劑由irmof-3和irmof-8按質(zhì)量比1:1混合而成。實(shí)施例7與實(shí)施例4基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的吸附劑由活性炭和irmof-8按質(zhì)量比1:1混合而成。測(cè)試?yán)?tvoc：totalvolatileorganiccompounds，研究人員通常把他們采樣分析的所有室內(nèi)有機(jī)氣態(tài)物質(zhì)稱為tvoc。tvoc的測(cè)試參考《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)hj/t400-2007車內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物和醛酮類物質(zhì)采樣測(cè)定方法》表1對(duì)照例1與實(shí)施例1～7制備得到的pc/ab合金材料的tvoc含量實(shí)施例tvoc(μg/m3)對(duì)照例152實(shí)施例131實(shí)施例220實(shí)施例326實(shí)施例410實(shí)施例520實(shí)施例619實(shí)施例722通過對(duì)照例1與實(shí)施例1對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)在pc-abs合金材料中添加環(huán)氧化合物和無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑進(jìn)行改性使得pc-abs合金材料的tvoc含量顯著降低。其原因可能在于：該pc-abs合金材料中添加環(huán)氧化合物和無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑，使得材料冷卻收縮過程保持表面凹凸微粗糙化，此時(shí)獲得的擠出線條、擠出顆粒表面比表面積增大，極大的利于合金材料擠出過程產(chǎn)生的小分子物質(zhì)的揮發(fā)。同時(shí)無機(jī)鋅類穩(wěn)定劑的加入使得合金材料熱降解成分略微減少，小分子物質(zhì)也顯著減少。通過實(shí)施例1～4的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在pc-abs合金材料中添加吸附劑和降解劑可以顯著的顯著降低pc-abs合金材料中的tvoc的含量。其原因可能在于：活性炭、金屬有機(jī)框架化合物這類的吸附劑具備優(yōu)異的吸附能力與存儲(chǔ)氣體的能力。特別是金屬有機(jī)框架化合物，具有超大的表面積與孔隙率，具備強(qiáng)大的儲(chǔ)氣能力。不僅如此，添加的降解劑——鈰摻雜的二氧化鈦納米管具備優(yōu)良的降解voc的能力。測(cè)試?yán)?k31皮紋60°光澤的具體測(cè)試方法：所述光澤評(píng)估辦法為測(cè)試皮紋色板表面光澤度，皮紋采用大眾k31標(biāo)準(zhǔn)皮紋，皮紋色板尺寸為80mm*80mm*2mm，測(cè)試用德國(guó)byk系列光澤儀在60°角度下測(cè)得光澤度數(shù)據(jù)，單位為gu。表2對(duì)照例1與實(shí)施例1、實(shí)施例4～7得到的pc/ab合金材料的k31皮紋60°光澤實(shí)施例k31皮紋60°光澤(gu)對(duì)照例152.9實(shí)施例115.5實(shí)施例42.4實(shí)施例59.8實(shí)施例68.9實(shí)施例711.2測(cè)試?yán)?拉伸強(qiáng)度按照iso527標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，樣條尺寸(mm)：135×10×4，拉伸速度為50mm/min。缺口沖擊強(qiáng)度和無缺口沖擊強(qiáng)度均按照iso179-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，樣條尺寸(mm)：80×10×4。拉伸強(qiáng)度(mpa)缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m3)實(shí)施例45135以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本
技術(shù)領(lǐng)域：
中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12