一種改性pc-abs合金塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及材料領域，具體是一種改性PC-ABS合金塑料及其制備工藝，尤其涉及 一種空調導風板的材料及其制備工藝。
【背景技術】
[0002] PC樹脂，又稱聚碳酸酯，是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，同時是一種線 型碳酸聚酯。根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。PC樹脂 具有沖擊強度高、抗蠕變性和尺寸穩定性好、耐熱、透明、吸水率低、無毒、介電性能優良等 性能，但存在加工流動性差、易應力開裂、對缺口敏感、容易磨損、耐化學藥品性差、價格偏 高等問題；ABS樹脂是丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚物，為丙稀腈、丁二稀和苯乙稀的三元 共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯；其是一種熱塑性樹脂，具有較好的耐 化學腐蝕性，良好的加工性以及較高的性價比；本發明中高膠粉是指含膠量大于55%的聚 丁二烯橡膠粉。
[0003] PC-ABS合金可綜合PC樹脂和ABS樹脂的優良性能，一方面可提高ABS的耐熱性和 拉伸強度，另一方面可降低PC的熔體粘度，改善加工性能，提高PC耐應力開裂性，減少制品 內應力，提高沖擊強度，降低沖擊對厚度和缺口的敏感性。同時，還可以降低成本。
[0004] 空調導風板位于空調出風口處，用于控制出風角度或風向流動。由于其長期處于 低溫風或高溫風的沖擊、不斷的活動、靜電作用以及冷熱環境的變化中，非常容易老化、變 形，從而影響空調的出風精準度，甚至導致空調無法正常的運行。因此，需具有高加工性能、 高強度和韌性、熱穩定性好的PC-ABS合金材料。單純的PC樹脂、ABS樹脂及直接采用的PC 樹脂與ABS樹脂互配均無法滿足空調導風板的要求。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種高流動性、高強度、熱穩定 性好的改性PC-ABS合金；
[0006] 本發明的另一個目的是提供上述改性PC-ABS合金的制備方法；
[0007] 本發明的又一目的是提供一種使用上述材料制造的空調導風板。
[0008] 為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：
[0009] -種改性PC-ABS合金塑料，其配方組分按重量份計：PC樹脂45~65份、AS樹脂 5~40份、高膠粉5~19份、相容劑4~7份、抗氧劑0. 1~0. 3份、潤滑劑0. 2~0. 5份。
[0010] 作為優選方案，上述的改性PC-ABS合金塑料，其配方組分按重量份計：PC樹脂 51-65份、AS樹脂20. 5-30份、高膠粉9-14份，相容劑4~7份，抗氧劑0. 15-0. 3份，潤滑 劑0. 2~0. 5份。
[0011] 作為最佳配方，上述的改性PC-ABS合金塑料，其配方組分按重量份計：PC樹脂65 份、AS樹脂20. 5份、高膠粉5份，相容劑4份，抗氧劑0. 3份，潤滑劑0. 2份。
[0012] 所述PC樹脂為單一的樹脂或者兩種及以上不同力學性能的PC樹脂混合；優選高 強度高韌性樹脂或者兩類樹脂混合；進一步優選拉伸強度大于60Mpa、沖擊強度大于60KJ/ m2樹脂的混合。
[0013] 所述AS樹脂為單一的樹脂或者兩種及以上不同力學性能的AS樹脂混合；優選高 拉伸強度樹脂或者兩類樹脂混合針；進一步優選拉伸強度大于70Mpa樹脂的混合。
[0014] 所述高膠粉為單一型號或者兩種及以上不同力學性能的高膠粉混合；優選高膠含 量和/或兩類膠粉混合，進一步優選含膠量大于55%的兩類高膠粉的混合。
[0015] 所述相容劑為ABS接枝物、MA反應增容、丙烯酸類共聚物中的一種或幾種互配；
[0016] 優選的，所述ABS接枝物為馬來酸酐，所述MA反應增容為聚苯乙烯馬來酸酐接枝 共聚物；所述丙烯酸類共聚物為苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物；
[0017] 進一步優選的，所述相容劑為ABS接枝物：丙烯酸類共聚物按1 :2的重量比互配 而成。
[0018] 所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076中的一種或幾種的互配。優 選按抗氧劑1010 :抗氧劑168 :抗氧劑1076為2 :2 :1的重量比互配而成。
[0019] 所述潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鹽、酰胺蠟或聚烯烴蠟類潤滑劑中的一種或幾種的 混合；優選按硬脂酸鹽：聚烯烴蠟為1 :1的重量比混合。
[0020] 上述的改性PC-ABS合金塑料的制備方法，將各配方組分加入高速混合機混合2~ 5分鐘，然后經過雙螺桿擠出機進行造粒，即可。
[0021] 優選的，擠出加工溫度為180-235°C。
[0022] -種空調導風板，其材料為上述改性PC-ABS合金塑料。
[0023] 本發明機理：
[0024] ABS樹脂是由樹脂相AS和橡膠相PS的兩相不均勻的聚合的三元聚合物，其單體為 丁二烯、丙烯腈和苯乙烯。三種單體在ABS樹脂中體現出不同的作用：丁二烯具有優異的耐 沖擊強度，特別是在低溫下，有很好的抗沖擊強度，而且熱變形溫度高；丙烯腈具有介電性 能、耐化學藥品性、耐油性；苯乙烯具有加工適應性好的特點，注射成型、擠出成型、模壓成 型等所有的加工方法都可以，而且尺寸穩定性好，耐堿性、耐應力開裂性也好。ABS樹脂綜合 上述單體的優良性能，但由于丁二烯中的雙鍵作用，使得ABS樹脂耐候性能欠缺。
[0025] PC與ABS具有一定的相容性，但是，PC與ABS的相容性受兩組分的型號、配比及加 工工藝等因素影響很大。為了有效改善界面相容性，最有效方法是在共混體系中加入相容 劑。
[0026] AS樹脂學名丙稀腈-苯乙稀共聚物（acrylonitrile-styrene copolymer)，由丙 烯腈與苯乙烯共聚而成的高分子化合物。具有高光澤、高透明、高沖擊、良好的耐熱性和機 械性能。剛性大，具有較高的化學穩定性，耐水、耐油、耐酸、耐堿、耐醇類。耐候性中等，脆 性較大。
[0027] 高膠粉又稱橡膠粉，添加高膠粉時有個脆韌轉化點，即不添加到一定量，沒有效 果，但到了轉化點以后，增韌效果不明顯，繼續添加對產品流動性影響不大，反而起到副作 用。
[0028] 相容劑又稱增容劑，是指借助于分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結合 在一體，進而得到穩定的共混物的助劑。所謂相容劑在熱力學本質上可以理解為界面活性 劑，但在高分子合金體系中使用的相容劑一般具有較高的分子量，在不相容的高分子體系 中添加相容劑并在一定溫度下經混合混煉后，相容劑將被局限在兩種高分子之間的界面 上，起到降低界面張力、增加界面層厚度、降低分散粒子尺寸的作用，使體系最終形成具有 宏觀均勻微觀相分離特征的熱力學穩定的相態結構。分為非反應型相容劑和反應型相容 劑。
[0029] 抗氧劑1010,其化學名為：四[β _(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇 酯，為白色結晶粉末，化學性狀穩定，屬于酚類抗氧劑。抗氧劑1010對聚丙烯、聚乙烯有卓 越的抗氧化性能。可有效地延長制品的使用期限。抗氧劑1010揮發性小，耐抽出性好、熱 穩定性高、持效性長，不著色，不污染、無毒，能有效地防止聚合物材料在長期老化過程中的 熱氧化降解，同時也是一種高效的加工穩定劑，能改善聚合物材料在高溫加工條件下的耐 變色性。.抗氧劑1010是一種多元受阻酚型抗氧劑，與大多數聚合物具有很好的相容性。
[0030] 抗氧劑1076,其化學名為：β - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯， 耐熱和耐水抽出性好，溶于苯、丙酮、環己烷等，微溶于甲醇，不溶于水。
[0031] 抗氧劑168,中文名稱為：三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，為低揮發性有機合 成抗氧阻聚劑。
[0032] 抗氧劑168為輔助抗氧劑，本發明將其與抗氧劑1010、抗氧劑1076并用，針對本發 明摻有AS和高膠粉的改性PC-ABS合金具有突出的協同效應，可有效抑制聚合物的熱降解 和氧化降解。
[0033] 潤滑劑之所以能起潤滑作用，是因為它的加入，降低了塑料熔體的摩擦。潤滑劑可 以改善聚合物的擠出性能，提高產物的表面光滑度，降低設備能耗，有助于相容劑在樹脂中 的均勻分散，從而更好的增加聚合物間的界面活性。
[0034] 本發明根據各組分的特點，經過深入的探索發現，現有的PC-ABS合金塑料中，當 PC樹脂含量較高時，PC包裹AS樹脂顆料，而AS又包含接枝的ABS樹脂中的PB相，同時接 技的PB相中又含有AS樹脂顆粒，材料在受到沖擊或產生應力時，會誘發大量的銀紋和剪 切帶，可以提高PC-ABS合金塑料的抗沖擊能力，但是加工流動性差、易應力開裂、對缺口敏 感、容易磨損；當ABS含量超過50%后，共混體系發生相反轉，ABS成為連續相，PC成為分散 相，材料的沖擊強度會下降。在這種基礎上，本發明在PC-ASB合金塑料兩主組分的基礎上， 巧妙的加入合適量的AS樹脂和高膠粉來代替ABS樹脂，本質成分不變，但卻可以根據產品 要求調整ABS樹脂中兩組分的配比，來靈活實現產品需要的某一種主要性能：如高流動行、 高韌性、高熱穩定性等。同時調整相容劑、抗氧劑及潤滑劑，使其適應這種復合聚合物共混 的界面特點及反應原理，共同的協同作用下，達到了突出的顯著特點（具體性能數據參見 實施例）。
[0035] 本發明優點：
[0036] 本發明提供一種高流動性、高強度、熱穩定性好的PC-ABS合金塑料及其制備方 法。本發明制得的PC-ABS合金具有優異的拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度以及冷熱環境下 尺寸穩定性