[發明專利]高強度高模量PC/ABS合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201310543475.0
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104629282A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 殷培花
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L55/02;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/00;C08K7/06;C08K9/06;C08K7/14;B29B9/06;B29C47/92
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技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種高強度高模量PC/ABS合金及其制備方法。

背景技術

PC/ABS合金（聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是一種重要的工程塑料合金，具有良好的成型性和耐低溫沖擊性能，較高的熱變形溫度及光穩定性。與PC相比，PC/ABS合金降低了熔體黏度，改善了加工性能，并大大提高了產品耐應力開裂性能；與ABS相比，PC/ABS合金提高了耐熱性和耐候性，成本低于PC，兼具PC與ABS兩者的性能，因此具有廣闊的應用前景和巨大的市場價值，其主要應用領域包括汽車、電子、電器等行業。但PC/ABS合金屬于部分相容的聚合物體系，其相容性的好壞將直接影響了該合金的各項性能指標。為了改善PC/ABS合金的相容性，往往需加入第三組分。納米碳纖維具有較高的強度和楊氏模量，較好的導電、導熱及熱穩定性以及極好的表面尺寸效應等，因而受到了人們極大的關注；納米碳纖維的一個重要用途是改進力學性能，它可以達到連續碳纖維一樣的增強效果，但價格僅相當于玻璃纖維。用納米碳纖維增強PC/ABS合金，具備高強度、高模量、高剛度和高異電性等優點，對提高PC/ABS合金材料的力學性能和導電性能等方面具有巨大的潛力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用納米碳纖維與玻璃纖維協同填充改性的高強度高模量PC/ABS合金及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：高強度高模量PC/ABS合金，其組分按質量百分數配比為：PC?30%～70%、ABS?20%～30%、納米碳纖維5%～15%、玻璃纖維5%～10%、彈性體3%～8%、增容劑2%～4%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤滑劑0.1%～1%。

所述的PC為雙酚A型聚碳酸酯。

所述的ABS為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

所述的納米碳纖維為經過等離子體表面處理的氣相生長納米碳纖維，所述等離子體為氧（O₂）等離子體。

所述的玻璃纖維為直徑在8～15μm、且表面經硅烷偶聯劑KH550處理后的無堿短切玻璃纖維。

所述的彈性體為乙烯-辛烯共聚物（POE）。

所述的增容劑為ABS-g-MAH、SBS-g-MAH、PP-g-MAH、LDPE-g-MAH中的一種。

所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯抗氧劑168按質量比1：1的復配物。

所述的潤滑劑為硬酯酸鈣、改性乙撐雙脂肪酸酰胺（TAF）、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）中的一種。

上述的高強度高模量PC/ABS合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）、將PC在鼓風干燥機中于110℃～130℃溫度下干燥3～4小時，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小時，待用；

（2）、納米碳纖維表面處理：將氣相生長納米碳纖維置入真空度為l～0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧（O₂）等離子體的箱內進行處理0.5～3分鐘，再在干燥空氣中暴露3～10分鐘，即得等離子體表面處理的氣相生長納米碳纖維；

（3）、按重量配比稱取干燥的PC和ABS，加入高速混合機中攪拌2～5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟（2）的產物，以及加入按重量配比稱取的玻璃纖維、彈性體、增容劑、抗氧劑、潤滑劑，使一起攪拌10～30分鐘和達到混合均勻后，出料；

（4）、將步驟（3）的混和物加入雙螺桿擠出機中，在240℃～270℃下共混擠出，螺桿轉速為200～300r/min，經過造粒即得本發明的高強度高模量PC/ABS合金。

本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明采用納米碳纖維與玻璃纖維協同填充增強作用，同時添加適量彈性體、增容劑等助劑，使制得的PC/ABS合金在兼具有PC、ABS各自原有的優異性能同時，具有高強度、高模量、高彈性、高剛度和良好導電、導熱及熱穩定性等優點，在汽車、機械、電子電器、體育用品、光學構件等領域具有非常廣泛應用前景。

具體實施方式

下面結合具體的優選實施例來進一步說明本發明的技術方案。

實施例1：