一种适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料的制备制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料，该合金材料按重量份数计由如下组分组成：PC（聚碳酸酯）60～80份，ABS（丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯接枝共聚物）15~35份；阻燃母粒0.5~5份；抗刮擦母粒0.5~2份；抗静电母粒0.1~3份；免喷涂相容剂0.1~2份。本发明专利技术将阻燃母粒、抗刮擦母粒、抗静电母粒、免喷涂相容剂，通过双螺杆挤出机熔融共混，制得适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料。该材料的创新点在于解决了助剂的添加到体系内分散性难以保证的缺陷，整体材料相比金属外壳及普通PC/ABS树脂材料，具有免二次喷涂、阻燃、抗静电、抗刮擦且具有良好的力学性能的优点，实用性较强，可广泛应用于工业化生产。

Preparation of PC/ABS Alloy Material for Charging Pile Shell

The invention provides a PC/ABS alloy material suitable for the shell of charging pile, which is composed of 60-80 parts of PC (polycarbonate), 15-35 parts of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene graft copolymer), 0.5-5 parts of flame retardant masterbatch, 0.5-2 parts of scratch resistant masterbatch, 0.1-3 parts of antistatic masterbatch and 0.1-2 parts of spray-free compatibilizer. The invention melts and blends flame-retardant masterbatch, scratch-resistant masterbatch, antistatic masterbatch and spray-free compatibilizer through twin screw extruder to produce PC/ABS alloy material suitable for the shell of charging pile. The innovative point of this material is to solve the problem that the dispersibility of additives in the system is not guaranteed. Compared with metal shell and ordinary PC/ABS resin material, the whole material has the advantages of no secondary spraying, flame retardant, antistatic, anti-scratch and good mechanical properties. It has strong practicability and can be widely used in industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料的制备
该专利技术属于功能复合材料领域，本专利技术涉及一种适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法通过添加相容助剂、抗静电剂、抗刮擦剂及阻燃剂，可使材料加工成汽车充电站中的充电桩外壳。
技术介绍
随着全球能源和环境问题的日益加剧，人们尝试通过寻求一种低能耗、清洁环保的能源来代替传统的化石燃料。电力由于具有资源消耗少，环保无污染引起了人们的广泛关注。新能源中的电动车无疑成为了人们关注的焦点。在这个庞大需求量的推动下，人们对电动汽车充电站相关组件的研究工作投入日益增强。电动汽车充电桩作为充电站的主要组件，其外壳配件一直采用金属外壳，而个别充电站选用的PC材料或PC/ABS合金材料，往往存在色牢度、阻燃性能、抗静电性能及抗刮擦性能不足等缺点，通过添加助剂可以解决其不足，但是，由于助剂之间的相容性差、在树脂体系分布不均、破坏树脂原有力学性能等缺点，限制了合金材料的广泛应用，尤其是在充电桩上的应用。同时由于助剂与材料的相容性差而导致材料生产厂商在加工材料时料条粗细不均、生产连续性差以及有害气体挥发较多，给材料生产商带来诸多不便。本专利技术正事针对以上不足，在助剂品种选择、添加量及添加方式的控制以及加工工艺等方面进行改进、创新，在保证材料免二次喷涂、阻燃、抗静电、抗刮擦等性能的基础上，保持原有力学强度不降低。无论在材料生产过程还是配件加工过程中，材料成型机环保性较高，适合工业化连续生产。
技术实现思路
本专利技术制备的适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料是改进PC/ABS色牢度、阻燃性能、抗静电性能及抗刮擦性能不足与添加助剂之间相容性差、在树脂体系内分散不均、破坏树脂原有力学性能的问题。制备出符合电动汽车充电桩外壳使用要求的PC/ABS合金材料，按重量分数计本专利技术的配方是：PC60~80份；ABS15~35份；阻燃母粒0.5~5份；抗刮擦母粒0.5~2份；抗静电母粒0.1~3份；免喷涂相容剂0.1~2份；ＰＣ为聚碳酸酯；ABS为含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚混合物，其中，丙烯腈占15~35%，丁二烯占5~30%，苯乙烯占40~60%。阻燃母粒：将间苯二酚双（二苯基）磷酸酯（RDP）和双酚A-双（磷酸二本酯）（BDP）的一种（5~20%），与ABS或聚苯乙烯（80~95%），以及苯乙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐的一种（1~5%）共混，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化，获得阻燃母粒。抗刮擦母粒：将硅酮或PTFE微粉（5~20%），与ABS或聚苯乙烯（80~95%），以及苯乙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐的一种（1~5%）共混，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化，获得抗刮擦母粒。抗静电母粒：将丙三醇硬脂酸、乙氧化烷胺、氨基磺酸盐的一种或几种助剂的共混物（5~20%），与ABS或聚苯乙烯（80~95%），以及苯乙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐的一种（1~5%）共混，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化，获得抗静电母粒。免喷涂相容剂为含氧基团和烷基丙烯酸酯双功能单体的苯乙烯、丙烯腈四元共聚物或含甲基丙烯酸和马来酸酐双功能单体的苯乙烯三元聚合物。本专利技术采用的具体工艺路线如下：步骤一、按配比的质量份数称取各组分；步骤二、将称量后的PC、ABS、阻燃母粒、抗刮擦母粒、抗静电母粒、面喷涂相容剂放入高速混合机中，在常温下搅拌10~20min；步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化；其中，加工温度：220~260℃；各区段温度梯度：5℃；主螺杆速度与喂料速度比：1.8~2.2:1；机头真空的：0.3~0.8MPa；冷却水温：40~60℃；料条水冷部分占总冷却水槽比例：20~40%，烘干时间：2~4h；烘干温度：70~120℃。制备样件的注塑条件：注塑温度220~260℃，注塑压力30~50MPa，注塑速度30~60mm/s。各实施例性能均按以下标准进行测试，具体标准如下：冲击强度DIN53453拉伸强度DIN53455弯曲强度DIN53452弯曲模量DIN53452水平垂直燃烧仪ANSI/UL94抗刮擦性能PV3952表面电阻率IEC60093一次着色色牢度热老化6000小时。具体实施方式阻燃、抗静电、抗刮擦母粒制备：阻燃母粒制备：将双酚A-双（磷酸二苯酯）（BDP）（10%），与ABS（85%），以及ABS接枝马来酸酐（5%）共混，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化，获得阻燃母粒。抗刮擦母粒制备：将硅酮（8%），与ABS（89%），以及ABS接枝马来酸酐（3%）共混，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化，获得抗刮擦母粒。抗静电母粒制备：将乙氧化烷胺、烷基磺酸盐的共混物（1:1.5%），与ABS（93%），以及苯乙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐的一种（2%）共混，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却干燥、造粒、均化，获得抗静电母粒。实施例一称取PC67份，ABS25份。将其在高速混合机中混合20min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化。其中，加工温度：240℃；各区段温度梯度：5℃；主螺杆速度与喂料速度比：2:1；机头真空度：0.6MPa；冷却水温：50℃；料条水冷却部分占总冷却水槽比例：20%；烘干时间：2h；烘干温度：100℃。实施例二称取PC67份，ABS25份，抗刮擦剂母粒2份，抗静电母粒2份，免喷涂相容剂1份共混，将其在高速混合机中混合20min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化。其中，加工温度：240℃；各区段温度梯度：5℃；主螺杆速度与喂料速度比：2:1；机头真空度：0.6MPa；冷却水温：50℃；料条水冷却部分占总冷却水槽比例：20%；烘干时间：2h；烘干温度：100℃。实施例三称取PC67份，ABS25份，阻燃母粒1份，抗刮擦剂母粒2份，抗静电母粒2份，免喷涂相容剂1份共混，将其在高速混合机中混合20min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化。其中，加工温度：240℃；各区段温度梯度：5℃；主螺杆速度与喂料速度比：2:1；机头真空度：0.6MPa；冷却水温：50℃；料条水冷却部分占总冷却水槽比例：20%；烘干时间：2h；烘干温度：100℃。实施例四称取PC67份，ABS25份，阻燃母粒3份，抗刮擦剂母粒2份，抗静电母粒2份，免喷涂相容剂1份共混，将其在高速混合机中混合20min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化。其中，加工温度：240℃；各区段温度梯度：5℃；主螺杆速度与喂料速度比：2:1；机头真空度：0.6MPa；冷却水温：50℃；料条水冷却部分占总冷却水槽比例：20%；烘干时间：2h；烘干温度：100℃。实施例五称取PC67份，ABS25份，阻燃母粒5份，抗刮擦剂母粒2份，抗静电母粒2份，免喷涂相容剂1份共混，将其在高速混合机中混合20min。混合好的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料，其特征在于以重量份数计如下重量份数的组分组成： PC                                      60~80份；ABS                                      15~35份；阻燃母粒                                 0.5~5份；抗刮擦母粒                               0.5~2份；抗静电母粒                               0.1~3份；免喷涂相容剂                             0.1~2份。

【技术特征摘要】
1.一种适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料，其特征在于以重量份数计如下重量份数的组分组成：PC60~80份；ABS15~35份；阻燃母粒0.5~5份；抗刮擦母粒0.5~2份；抗静电母粒0.1~3份；免喷涂相容剂0.1~2份。2.根据权利可要求1所述的适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料，其特征在于：所诉的PC为聚碳酸酯：ABS为含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚的混合物，其中，丙烯腈占15~30%，丁二烯占5~35%，苯乙烯占40~60%。3.根据权利可要求1所述的适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料，其特征在于：所诉的阻燃母粒为环保无卤阻燃剂，间苯二酚（二苯基）磷酸酯（RDP）和双酚A-双（磷酸二苯酯）（BDP）的一种或几种与ABS或聚苯乙烯，以及苯乙烯，以及苯乙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐的一种共混的复配体系。4.根据权利要求1所述的适用于充电桩外壳的PC/ABS合金材料，其特征在于：所述的抗刮擦母粒为硅酮、PTFE微粒中的一种或几种与ABS或聚苯乙烯，以及苯乙烯接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐的一种共混的复配体系。5.根据权利要求1所述的适用于充电桩外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘士涛，贾宇冲，马俊杰，
申请(专利权)人：四川鑫达企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51