一种核壳粒子填充改性PC/ABS合金及其制备方法

一种核壳粒子填充改性PC/ABS合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种核壳粒子填充改性PC/ABS合金及其制备方法。

背景技术

PC/ABS合金（聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），具有良好的成型性和耐低温冲击性能，较高的热变形温度及光稳定性，是一种性能较为理想的聚合物工程塑料，可应用于很多领域。但由于PC/ABS 合金属于部分相容性的聚合物合金体系，导致PC/ABS的韧性不好和在一定程度上影响其力学性能，大大地限制了其在某些领域中的应用。为了改善PC/ABS合金的性能和扩大应用范围，通常采用加入第三组分，如相容剂、无机粒子、弹性体等，可以明显提高合金材料的力学性能，因而具有很好的应用价值。其中，在PC/ABS合金中添加弹性体可以起到较好的增韧改性效果，但单独使用则降低了PC/ABS合金的刚性；在PC/ABS合金中单独添加无机粒子虽然提高了共混体系中的刚性、但也降低了其韧性；将弹性体、无机粒子共用改性PC/ABS合金，在提高强度和韧性的同时，弹性体与无机粒子将相互影响和不能很好地使PC/ABS的力学性能得到预期的改性效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性体包覆无机粒子显著提高韧性又保持较好刚性和具有良好阻燃性能的核壳粒子填充改性PC/ABS合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种核壳粒子填充改性PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、ABS 20%～30%、无机粒子5%～15%、弹性体5%～10%、顺丁烯二酸0.2%～1%、引发剂0.1%～0.5%、阻燃剂4%～8%、相容剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述的PC为双酚A型聚碳酸酯。

所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其含的丁二烯的质量百分数含量为5%～30%。

所述的无机粒子为粒径在0.5～20μm的碳酸钙、氧化钙、二氧化硅、硫酸钡中的一种。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、丙烯腈-乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（AES）中的一种。

所述的引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环已酯中的一种。

所述的阻燃剂为十溴二苯醚、溴化环氧树脂（EC）、聚磷酸铵（APP）、三聚氰尿酸盐（MCA）、三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）中的一种或几种。

所述的相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯（SAG）。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2921、抗氧剂245、抗氧剂168中的一种或几种。

所述的润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸酯中的一种。

上述的一种核壳粒子填充改性PC/ABS合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，阻燃剂在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）、将按重量配比称取的无机粒子加入料筒温度为40℃～75℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的顺丁烯二酸和引发剂，搅拌10～45分钟，再加入按重量配比称取的弹性体，搅拌10～15分钟；

（3）、然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥的PC、ABS、阻燃剂，以及加入按重量配比称取的相容剂、抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌5～25分钟和达到混合均匀后，出料待用；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在225℃～270℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。

本发明的有益效果是，本发明采用无机粒子表面预处理后与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以无机粒子为核、弹性体为壳的核壳结构用于填充改性PC/ABS合金，使得合金体系在兼具有PC、ABS各自原有的优异性能的同时，大大提高了合金体系的拉伸强度、冲击强度、刚性、热变形温度、耐化学品等性能，同时添加适量阻燃剂的阻燃改性效果好和可达UL94 V-0等级要求，在汽车、电子电器、化工、机械、仪器仪表等领域中应用具有很高的实用价值与前景。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

一种核壳粒子填充改性PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 47%、ABS 20%、粒径在0.5～20μm的碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）10%、顺丁烯二酸1%、异丙苯过氧化氢0.5%、溴化环氧树脂（EC）8%、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯（SAG）2.5%、抗氧剂1010 0.2%、硬脂酸钙0.8%。其中，所述的PC为双酚A型聚碳酸酯；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其含的丁二烯的质量百分数含量为5%～30%。

制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，溴化环氧树脂（EC）在60℃～80℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、将按重量配比称取的粒径在0.5～20μm的碳酸钙加入料筒温度为40℃～75℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的顺丁烯二酸和异丙苯过氧化氢，搅拌10～45分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物（POE），搅拌10～15分钟；（3）、然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥的PC、ABS、溴化环氧树脂（EC），以及加入按重量配比称取的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯（SAG）、抗氧剂1010和硬脂酸钙，使一起搅拌5～25分钟和达到混合均匀后，出料待用；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在225℃～270℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。