一种矿物填料增强PC和ABS共混合金

一种矿物填料增强PC和ABS共混合金

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种矿物填料增强PC和ABS共混合金。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是一种性能优异的工程塑料，具有突出的冲击韧性，宽广的使用温度范围和良好的电绝缘性，现已在汽车和电子电器等领域中有了较为广泛的应用。但由于PC的熔体粘度高，其流动性差，易产生应力开裂，缺口敏感性强，制品内应力和冲击强度存在厚度敏感性，耐溶剂性能不好，价格昂贵等缺点，使得PC的应用受到了一定限制。ABS树脂的性能介于工程塑料和通用塑料之间，具有良好的耐冲击性能和加工性能，价格也比较便宜，但其耐热性、耐候性差、机械性能不够理想。以PC和ABS为主要原料的PC和ABS共混合金，具有良好的成型性和耐低温冲击性能，较高的热变形温度和光稳定性，在汽车、电子、电器等行业中具有广阔的应用前景和巨大的市场价值。现有技术的PC和ABS共混合金的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度随着合金体系中的PC含量变化而变化，PC含量增高时，其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和热变形温度基本呈现线性增高。为了提高PC和ABS共混合金的以上性能，通常则采用提高PC在合金体系中的含量，但由于PC的价格较高，于是其生产成本也随之上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合力学性能优异和成本低廉的矿物填料增强PC和ABS共混合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿物填料增强PC和ABS共混合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～70%、ABS 10%～30%、无机矿物填料5%～20%、铝钛复合偶联剂0.1%～1%、增韧剂3%～8%、相容剂1%～4%、紫外线吸收剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1.5%。

所述的PC为双酚A型聚碳酸酯，其分子量为18000～35000。

所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其分子量为80000～150000，其中丙烯腈的质量百分比含量为10%～30%、丁二烯的质量百分比含量为15%～30%。

所述的无机矿物填料为超细透闪石复合针状粉，其化学组成为Ca₂Mg₅（Si₄O₁₁）₂-CaMg（CO₃）₂，具有明显的补强增韧功能和透明功能。

所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA-g-MAH）。

所述的相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯接枝马来酸酐（PMMA-g-MAH）。

所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮）。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168按质量比1：1的复配物中的一种。

所述的润滑剂为硅酮粉（MB-4）或硬脂酸酯（PETS）。

上述的一种矿物填料增强PC和ABS共混合金的制备方法，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，无机矿物填料在60℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的无机矿物填料和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面经铝钛复合偶联剂活化处理后的无机矿物填料，然后冷却至低于40℃出料，待用；

（3）、将按重量配比称取干燥的ABS加入高速混合机中，同时加入步骤（2）的产物，以及加入按重量配比称取的紫外线吸收剂、抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；

（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的增韧剂和相容剂，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种矿物填料增强PC和ABS共混合金。

本发明的有益效果是，本发明采用两步挤出法制得的一种矿物填料增强PC和ABS共混合金，不仅具有PC、ABS各自原有的优异性能，而且具有强度高、韧性好、透明性佳、抗老化性好、成本低等特点，因而具有优良的综合性能，可广泛适用于汽车、电子电器、机械设备、医疗器械、仪器仪表等领域。

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。

一种矿物填料增强PC和ABS共混合金，其组分按质量百分数配比为：PC 47%、ABS 20%、无机矿物填料20%、铝钛复合偶联剂1%、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA-g-MAH）5%、聚甲基丙烯酸甲酯接枝马来酸酐（PMMA-g-MAH）3.5%、紫外线吸收剂UV531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮）2%、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：1的复配物0.3%、硅酮粉（MB-4）1.2%。其中，所述的PC为双酚A型聚碳酸酯，其分子量为18000～35000；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其分子量为80000～150000，其中丙烯腈的质量百分比含量为10%～30%、丁二烯的质量百分比含量为15%～30%；所述的无机矿物填料为超细透闪石复合针状粉，其化学组成为Ca₂Mg₅（Si₄O₁₁）₂-CaMg（CO₃）₂，具有明显的补强增韧功能和透明功能。

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，无机矿物填料在60℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的无机矿物填料和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80℃～120℃温度下搅拌10～60分钟，得到表面经铝钛复合偶联剂活化处理后的无机矿物填料，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的ABS加入高速混合机中，同时加入步骤（2）的产物，以及加入按重量配比称取的紫外线吸收剂UV531（2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮）、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1：1的复配物、硅酮粉（MB-4），使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC和步骤（3）的产物加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（EBA-g-MAH）和聚甲基丙烯酸甲酯接枝马来酸酐（PMMA-g-MAH），使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种矿物填料增强PC和ABS共混合金。