本發明涉及化學材料領域，一種能提升共混合金ABS/PBT力學性能及流動性能的組合物及制備方法。
背景技術：
共混合金ABS/PBT具有良好的拉伸性能,耐摩擦、耐化學腐蝕和良好的電絕緣性。其應用十分廣泛,如在電子電氣方面,用作接插件、變壓器、開關等；在汽車工業方面,用作擋泥板、點火及加熱器開關、馬達刷把等；在工業配件方面,用作化學泵、水表殼、抽水機外殼等；在一般機械方面,用作相機和鐘表零件等。和其他線性高分子一樣,共混合金ABS/PBT雖然具有很高的無缺口沖擊強度,但是缺口沖擊強度卻很低,是一種典型的缺口敏感性材料。
為了提高共混合金ABS/PBT的韌性和斷裂伸長率,通常須向體系中加入增韌改性劑。目前用于共混合金ABS/PBT的增韌改性劑種類很多,大體上分為彈性體增韌劑和非彈性體增韌劑兩大類。非彈性體增韌劑聚合物材料體系有:熱塑性樹脂增韌體系、核殼粒子增韌體系、液晶高聚物增韌體系和無機剛性粒子增韌體系等。非彈性體增韌劑聚合物共混合金ABS/PBT雖然能在不損失材料剛性基礎上,提高共混合金ABS/PBT的沖擊強度和斷裂伸長率,但還需要對其進行前期的預處理才能作為增韌劑,這不僅成本高,加工難度增大,且提高幅度較小。而采用彈性體增韌劑會在提升共混合金ABS/PBT的力學性能的同時，其流動性能MFR會降低。
技術實現要素：
本發明的目的在于使用一種組合物添加劑，能夠在提升共混合金ABS/PBT力學性能的同時，提升其流動性能。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種同時提升共混合金ABS/PBT流動性能及力學性能的組合物，其主要包括彈性體SBS，相容劑，還包括玻璃纖維，酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)和抗氧化劑。
具體地包括彈性增韌劑用量為20％～35％，所述酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)25％～33％，抗氧化劑1％～5％，玻璃纖維5％～15％，其余為相容劑。
單純使用彈性增韌劑和相容劑制備組合物，彈性體SBS與相容劑配合,可使共混合金ABS/PBT的沖擊強度增大；隨著SBS用量的增加,共混合金ABS/PBT的沖擊強度增加,當SBS的用量為20％時,共混合金ABS/PBT的缺口沖擊強度提高了29.10％，繼續增大用量，共混合金ABS/PBT的缺口沖擊強度繼續提高，當沖擊強度達到最大值時，繼續增大用量會使缺口沖擊強度減小。
根據銀紋的生成與終止理論,兩相結構的橡膠增韌聚合物,當受到外力沖擊時,在其內部產生大量銀紋；若外力增大時,基體中的銀紋迅速擴展,在形成有害的裂紋前進入橡膠顆粒,銀紋發生強烈支化,此時均勻分散的彈性橡膠粒子橫跨在銀紋上,起到吸收能量的作用,阻止了銀紋的進一步發展。SBS加入到共混合金ABS/PBT中時,SBS是分散相,當共混合金ABS/PBT受到沖擊時,分散相作為大量的應力集中點,可以引發大量的銀紋,從而吸收大量的沖擊能量；同時,由于銀紋之間應力場的相互干擾,又可以阻止其進一步發展,因而大大提高了共混合金ABS/PBT的韌性。SBS對斷裂伸長率的影響則更為顯著。加入SBS后,共混合金ABS/PBT的斷裂伸長率大幅度上升,且隨著SBS用量的增加而增加。因為SBS是輕度交聯,在注塑過程中不易發生團聚；而且SBS與ABS具有相似的分子結構,還可在共混合金中起到物理相容劑的作用。因而,隨著SBS用量的增加,共混合金ABS/PBT的斷裂伸長率顯著提高。另外，SBS的加入對共混合金ABS/PBT的剛性有一定的影響。當SBS加入共混合金ABS/PBT后,拉伸強度、拉伸模量和彎曲強度呈下降的趨勢；且隨著SBS用量的增加而逐漸減小。
加入彈性體和相容劑后,共混合金ABS/PBT的MFR有一定的減小,且隨著彈性體用量的增加而逐漸下降,說明彈性體的加入使共混合金的粘度增大。而當使用彈性增韌劑、玻璃纖維、酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)、抗氧化劑以及相容劑制成組合物，將其加入共混合金ABS/PBT之后，共混合金的MFR會隨著玻璃纖維、酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)的用量加大而提升10％～20％。
將增韌劑SBS替換成NBR進行上述實驗，結果表明其力學性能得到的改善效果更好，在用量為20份的情況下，其共混合金的缺口沖擊強度提高了32.10％。
而作為制備上述組合物的方法，其步驟是：(1)先將相容劑和玻璃纖維依次按照配方量依次加入高壓釜中，氮氣置換，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率，待膠乳轉化率達到92％時停止反應，脫氣后，制得平均粒徑為100nm左右的小粒徑膠乳；(2)在膠乳粒子外層接枝與PBT/PC相容性好的硬性單體，形成核–殼結構。按照配方量相溶劑、玻璃纖維加入常壓攪拌釜中，升溫到65℃進行接枝聚合，反應3.5h后，測定轉化率；(3)在帶有攪拌的大燒杯中加入蒸餾水和凝聚劑，開啟攪拌并升溫，達到凝聚溫度后緩慢加入制備的接枝乳液，再繼續升溫至85℃左右，停止加熱，熟化15min，用過濾袋洗滌三次，放在48℃的烘箱中干燥得到產品。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
拉伸強度按GB/T1040—1992測試；彎曲強度按GB/T9341—2000測試；沖擊強度按GB/T1043—1993測試；熔體質量流動速率(MFR)按GB/T3682—1989測試。共混合金的沖擊斷面分析:將待觀察的表面用真空鍍膜機噴鍍約20nm厚的金膜后,用掃描電鏡觀察樣品形態。
實施例1
將ABS、相容劑、NBR和SBS在80℃下干燥8h；PBT在110℃下干燥8h,然后將各組分按配方稱好經充分混合后,在同向雙螺桿擠出機上熔融共混擠出造粒，擠出粒料在80℃下干燥8h后備用。
組合物劑量配方如下：彈性增韌劑用量為20％，所述酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)20％，抗氧化劑1％，玻璃纖維5％，相容劑54％。
先將相容劑和玻璃纖維依次按照配方量依次加入高壓釜中，氮氣置換；然后加入彈性增韌劑，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；然后加入酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；最后加入抗氧化劑，并降溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；待膠乳轉化率達到92％時停止反應，脫氣后，制得平均粒徑為100nm左右的小粒徑膠乳，得到組合物。
在帶有攪拌的大燒杯中加入ABS65g和PBT35g以及制作好的組合物，開啟攪拌并升溫，達到凝聚溫度后緩慢加入制備的接枝乳液，再繼續升溫至85℃左右，停止加熱，熟化15min，用過濾袋洗滌三次，放在48℃的烘箱中干，值得共混合金ABS/PBT/SBS/PTW。
將SBS用NBR進行替換，重復上述步驟，得到混合金ABS/PBT/NBR/PTW。
得到的混合金ABS/PBT/NBR/PTW與共混合金ABS/PBT共混合金進行參數對比測試。由表1、表2可以看出，其力學性能提升明顯。
表1共混合金ABS/PBT的力學性能和流動性能
表2共混合金ABS/PBT/SBS、共混合金ABS/PBT/NBR的力學性能和流動性能
實施例2
將ABS、相容劑、NBR和SBS在80℃下干燥8h；PBT在110℃下干燥8h,然后將各組分按配方稱好經充分混合后,在同向雙螺桿擠出機上熔融共混擠出造粒，擠出粒料在80℃下干燥8h后備用。
組合物劑量配方如下：彈性增韌劑用量為30％，所述酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)25％，抗氧化劑5％，玻璃纖維10％，相容劑30％。
先將相容劑和玻璃纖維依次按照配方量依次加入高壓釜中，氮氣置換；然后加入彈性增韌劑，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；然后加入酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；最后加入抗氧化劑，并降溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；待膠乳轉化率達到92％時停止反應，脫氣后，制得平均粒徑為100nm左右的小粒徑膠乳，得到組合物。
在帶有攪拌的大燒杯中加入ABS65g和PBT35g以及制作好的組合物，開啟攪拌并升溫，達到凝聚溫度后緩慢加入制備的接枝乳液，再繼續升溫至85℃左右，停止加熱，熟化15min，用過濾袋洗滌三次，放在48℃的烘箱中干，值得共混合金ABS/PBT/SBS/PTW。
將SBS用NBR進行替換，重復上述步驟，得到共混合金ABS/PBT/NBR/PTW。
得到的共混合金ABS/PBT/NBR/PTW與ABS/PBT共混合金進行參數對比測試。由表3可以看出，其力學性能提升明顯。
表3共混合金ABS/PBT/SBS、共混合金ABS/PBT/NBR的力學性能和流動性能
實施例3
將ABS、相容劑、NBR和SBS在80℃下干燥8h；PBT在110℃下干燥8h,然后將各組分按配方稱好經充分混合后,在同向雙螺桿擠出機上熔融共混擠出造粒，擠出粒料在80℃下干燥8h后備用。
組合物劑量配方如下：彈性增韌劑用量為35％，所述酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)33％，抗氧化劑5％，玻璃纖維15％，相容劑12％。
先將相容劑和玻璃纖維依次按照配方量依次加入高壓釜中，氮氣置換；然后加入彈性增韌劑，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；然后加入酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)，開啟攪拌，并升溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；最后加入抗氧化劑，并降溫至65℃左右進行聚合，每小時測定一次轉化率；待膠乳轉化率達到92％時停止反應，脫氣后，制得平均粒徑為100nm左右的小粒徑膠乳，得到組合物。
在帶有攪拌的大燒杯中加入ABS65g和PBT35g以及制作好的組合物，開啟攪拌并升溫，達到凝聚溫度后緩慢加入制備的接枝乳液，再繼續升溫至85℃左右，停止加熱，熟化15min，用過濾袋洗滌三次，放在48℃的烘箱中干，值得共混合金ABS/PBT/SBS/PTW。
將SBS用NBR進行替換，重復上述步驟，得到共混合金ABS/PBT/NBR/PTW。
得到的共混合金ABS/PBT/NBR/PTW與ABS/PBT共混合金進行參數對比測試。由表4可以看出，其力學性能提升明顯。
表4共混合金ABS/PBT/SBS、共混合金ABS/PBT/NBR的力學性能和流動性能