一种耐湿热老化、高PU泡沫结合强度PC/ABS材料制造技术

技术编号:12105426 阅读:155 留言:0更新日期:2015-09-23 23:44
本发明专利技术涉及一种适用于仪表板骨架的PC/ABS材料,涉及到该材料的配方设计与具体使用。本发明专利技术提供的PC/ABS材料针对仪表板的加工和使用特点,相比于普通的PC/ABS材料具有三方面优点:首先选用含Si-MBS改善了材料的韧性,特别是经过长期使用而老化后的韧性;其次,通过对PC进行封端,增强了材料的长期耐热老化性能;第三点是通过引入SMA或其衍生物,增强表面极性和官能团数量增强了与PU泡沫层的结合力。本发明专利技术所制备的PC/ABS材料具有耐湿热老化、高PU泡沫结合强度的优点,可作为汽车仪表板专用制备材料,为驾乘人员提供更安全的保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子
,具体地说,是一种耐湿热老化、高泡沫结合强度 PC/ABS材料及其在制备车辆仪表板骨架中的应用。
技术介绍
近年来,随着人们经济收入的不断提高以及汽车业的快速发展,汽车已越来越多 地进入普通家庭,但随之而来的是越来越严重的交通事故的不断发生。目前中国是已成为 世界上因交通死亡人数最多的国家,而且是交通事故死亡率最高的国家。因此,通过汽车制 备材料的功能创新以提高对车辆驾驶员的安全保护作用,降低交通事故发生率已成为一项 必要而紧迫的工作。 汽车仪表板是人们进入车内首先注意到和面对的车辆部件,而仪表板骨架又是为 仪表板提供支撑和实现其功能的部件,在较为严重的交通事故中,仪表板骨架是前排驾乘 人员的最后一道防线。因此,仪表板骨架的性能优劣会直接影响到驾乘人员的行车安全。一 般而言,仪表板骨架的常用材料主要包括PC/ABS、PP、SMA、PPO(PPE)等。其中,以聚碳酸酯 (PC)与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)组成的塑料合金具有韧性好、强度高、耐热温 度高等优点,且合金材料的表面具有一定极性,使得其与PU的结合力较强。但由于价格因 素,目前,PC/ABS主要在B级以上汽车的仪表板骨架中使用,特别是十分注意安全性的沃尔 沃等汽车公司,在仪表板骨架选材上是十分倾向于使用PC/ABS类材料的。 本领域人员均知,汽车仪表板骨架在使用过程中要承受来自于发动机和光照生热 所产生的高温环境,有时甚至是高温高湿的环境。这样的环境中,PC/ABS中的聚丁二烯橡 胶会由于双键断裂而发生一定程度的老化,从而降低其作为增韧相的效果。而含有端羟基 的PC也会在湿热老化后发生一定程度的降解,造成产品性质劣化。此外,PU受到湿热环境 影响,老化后与基材的表面结合力会有所降低。以上这些因素,都会影响到长期使用后仪表 板骨架的安全性。 中国专利文献201110219057. 7公开了一种应用于汽车空调仪表板的PC/ ABS合金,所述的PC/ABS合金包括聚碳酸酯23-34%、ABS 60-73%、SMA4-6 %、抗氧剂 0. 9-0. 13%、润滑剂0. 25-0. 35%。但该专利并未涉及如何改善PC/ABS材料与PU泡沫的 结合强度的问题,其将SMA作为相容剂使用,改善PC与ABS中的PB组分相容性差的问题。 事实上,PB并非单纯的聚丁二烯橡胶,而是与丙烯晴和苯乙烯存在高度接枝的增强相,且在 实际使用时,PC与ABS相容性是非常理想的,并不需要SMA作为相容剂进行改善。本专利技术 使用SM增强PC/ABS材料与PU泡沫间的结合强度,与该专利的出发点和使用效果完全不 同。中国专利文献201410750849. 0公开了一种改性PC/ABS工程塑料,由以下组分组成:PC 50-65%、ABS 30-44%、相容剂1-3%、抗冲击改性剂1-3%、润滑剂0-1%,所述相容剂为聚 硅氧烷-丙烯酸酯类相容剂。同样,该专利也未涉及如何改善PC/ABS材料与PU泡沫的结 合强度的问题。因此,提供一种具备高韧性,与PU具有高结合强度,且耐湿热老化性改善的 PC/ABS材料不论从车辆安全还是产品商业价值角度都是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足,提供一种耐湿热老化、高泡沫结合强 度PC/ABS材料。 本专利技术的再一的目的是,提供上述PC/ABS材料的制备方法。 为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案是: -种耐湿热老化、高I3U泡沫结合强度PC/ABS材料,由下列组分及含量制备而成: 聚碳酸酯60-80份、反应型相容剂0. 1-3份、ABS 10-30份、PU泡沫结合剂0. 2-10份、丙烯 酸接枝改性硅氧烷类增韧剂〇. 1-20份、抗氧剂0. 1-3份。 所述的反应型相容剂为带有环氧乙烷基团的反应型相容剂。 所述的反应型相容剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)、聚 丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯 无规三元共聚物(EMA-g-GMA)或聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)。 所述的I3U泡沫结合剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)或SMA衍生物。 所述的SMA衍生物为磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物(SSMA)、乙醇接枝SMA或丙烯 酸酯接枝SM。 所述的I3U泡沫结合剂用于提高所述的PC/ABS材料与PU泡沫结合强度。 所述的抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168按质量比为1:1混合。 所述的丙烯酸接枝改性硅氧烷类增韧剂为三菱丽阳株式会社的metablen S2006 聚硅氧烷丙烯酸复合橡胶。 所述的PC/ABS材料具有高PU泡沫结合强度性能。 为实现上述第二个目的,本专利技术采取的技术方案是: 如上任一所述的PC/ABS材料的制备方法,包括如下步骤: (1)按配比秤取各原料,将聚碳酸酯与反应型相容剂及抗氧剂共混挤出,对聚碳酸 酯进行封端; (2)将制备好的封端PC与ABS、PU泡沫结合剂、丙烯酸接枝改性硅氧烷类增韧剂 共混挤出造粒,即得产品。 本专利技术所要解决的技术问题是如何提高PC/ABS复合材料的耐湿热老化性能,增 强PC/ABS复合材料与PU泡沫层的结合强度。专利技术人在长期的生产实践中发现,具有聚甲基 苯烯酸甲酯(PMMA)壳体包裹的丙烯酸酯类增韧剂的耐老化性要显著优于普通ABS中的聚 丁二烯橡胶,尤其是含有硅橡胶的丙烯酸酯类增韧剂不仅具有优良的耐老化性能,还具有 优异的低温增韧效果。本专利技术采用核结构中含有机硅的丙烯酸接枝改性硅氧烷复合橡胶作 为增韧剂添加到PC/ABS材料中。这类增韧剂主要分散在对体系韧性影响更大的PC相中, 且热老化对其影响要比ABS中的聚丁二烯橡胶更小,长期使用后材料的韧性保持率优于未 添加的对应材料。需要说明的是,实施例中,本专利技术所用的三菱丽阳株式会社的metablen S2006为聚硅氧烷丙烯酸复合橡胶,为核-壳结构,核为有机硅/丙烯酸,壳为甲基丙烯酸甲 酯。 PC/ABS材料的使用性能除了改善ABS外,就是对PC进行改性。对于PC,其端基是 影响热稳定性的主要因素。因此,采取合适的封端及对PC进行封端能有效提高PC在经受 湿热老化过程中的稳定性,提高制品的使用寿命和安全性。本专利技术所选用的封端剂为带有 环氧乙烷基团的相容剂,如:苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)、聚丙 烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)、乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸缩水甘油酯无 规三元共聚物(EMA-g-GMA)、聚烯烃弹性体接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)等。这 类带有环氧乙烷基团的封端及能够对PC进行封端,从而提高PC的热稳定性,特别是保持其 在湿热环境中的使用性能,且还具有一定的增韧效果。 本专利技术创造性的在PC/ABS材料中引入一定比例的SMA或其衍生物(如磺化苯乙 烯-马来酸酐共聚物(SSM)、乙醇接枝SMA、丙烯酸酯接枝SM等),以提高PC/ABS材料与 PU泡沫的粘结强度。试验中发现这一增强效果,但其增强原理尚不明确,专利技术人在此推测可 能是由于含SM的PC/ABS材料表面带有大量的马来酸酐基团,这些马来酸酐在PU泡沫发 泡过程中,与本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐湿热老化、高PU泡沫结合强度PC/ABS材料,其特征在于,所述的PC/ABS材料由下列组分及含量制备而成:聚碳酸酯60‑80份、反应型相容剂0.1‑3份、ABS 10‑30份、PU泡沫结合剂0.2‑10份、丙烯酸接枝改性硅氧烷类增韧剂0.1‑20份、抗氧剂0.1‑3份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邵成华石俭李强罗明华辛敏琦
申请(专利权)人:上海锦湖日丽塑料有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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