易水煮染色的PC/ABS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种易水煮染色的PC/ABS复合材料及其制备方法，该复合材料由特定PC树脂、ABS树脂、增韧剂、流动改善剂、抗静电剂和钛白粉制备而成，加入的流动改善剂大幅提高了材料流动性，降低了材料加工温度，使其在水煮时易软化，并通过添加增韧剂弥补了因加入流动改善剂导致韧性变差的问题；通过加入抗静电剂改善材料表面极性，使其更易与色粉相互作用，更易上色；所加入钛白粉中的钛和铝元素能和抗静电剂、PC树脂及色粉发生螯合作用，提高材料上色能力；上述材料流动性好、表面极性高且具有螯合作用，当其进行水煮上色时，色粉更易进入树脂基体中，最终材料在保证具有优异流动性和韧性同时，色牢度大大提升，避免了注塑过程导致的外观问题。

PC/ABS Composite Material Easy to Boil and Dye and Its Preparation Method

The invention discloses a PC/ABS composite material which is easy to be boiled and dyed and a preparation method thereof. The composite material is prepared from specific PC resin, ABS resin, toughening agent, flow improver, antistatic agent and titanium dioxide powder. The flow improver added greatly improves the material fluidity, reduces the material processing temperature, makes it easy to soften when boiled, and compensates by adding toughening agent. The toughness of the material is poor due to the addition of flow improvers; the surface polarity of the material is improved by the addition of antistatic agents, which makes it easier to interact with the color powder and color; the titanium and aluminium elements in the titanium dioxide can chelate with antistatic agents, PC resins and color powder to improve the color ability of the material; the above materials have good fluidity, high surface polarity and chelating effect. When it is boiled and colored, the color powder is easier to enter the resin matrix. The final material has excellent fluidity and toughness, while the color fastness is greatly improved, which avoids the appearance problems caused by the injection process.

【技术实现步骤摘要】
易水煮染色的PC/ABS复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种PC/ABS复合材料及其制备方法，尤其涉及一种易水煮染色的PC/ABS复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料及其加工

技术介绍
PC(聚碳酸酯)树脂是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料，特别是其所具有的优良的透明性和阻燃性，因此具有广阔的应用领域，尤其在外观制件产品领域中，但由于聚碳酸酯分子链刚性大、熔体粘度高、成型温度高，在较低的温度下难以使其染色。针对上述缺点，对于PC产品的改性，通常是在PC树脂中加入ABS来提高整体复合材料的加工流动性，但其作用及其有限，同时随着ABS树脂比例的上升，复合材料的韧性会下降，需要通过添加增韧剂来提高复合材料整体的韧性，然而增韧剂对材料的流动性是有负面作用的。在现有的普通PC或PC/ABS产品中，由于产品结构和材料特性的原因，不可避免的容易在上述产品的熔接线或一些特殊结构的位置处，产生色差或颜色方面的其他外观问题。因此如何得到一种可通过低温水煮就能染色，同时具有优异的韧性和加工流动性的PC/ABS复合材料，成为当前亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种易水煮染色的PC/ABS复合材料及其制备方法，该复合材料低温水煮易染色的同时，韧性和加工流动性也很优异，同时该制备方法操作简便，易于推广。本专利技术的技术方案是：一种易水煮染色的PC/ABS复合材料，由下述按PC/ABS复合材料总重量百分比计的各组分制备而成：30-60wt.％的PC树脂、10-40wt.％的ABS树脂、5-15wt.％的增韧剂、5-25wt.％的流动改善剂、5-20wt.％的抗静电剂和0.1-5.0wt.％的钛白粉。其中所述的PC树脂为数均分子量为1w-4w的聚碳酸酯树脂，优选数均分子量为1w-2.5w的聚碳酸酯树脂。其中所述ABS树脂的橡胶粒径为100-1000μm，优选橡胶粒径为200-400μm的ABS树脂。其中所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)、核为有机硅/丙烯酸且壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂、聚辛烯-乙烯共聚物(POE)和聚辛烯-乙烯共聚物接枝马来酸酐(POE-MAH)中的至少一种，优选核为有机硅/丙烯酸且壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂。其中所述流动改善剂为双酚A双(磷酸二苯酯)(BDP)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)和磷酸三苯酯(TPP)中的至少一种。其中所述抗静电剂为具有抗静电软链段和可分散硬链段的聚合物，该聚合物为聚酰胺聚合物、聚酯聚合物和含聚亚烃基氧化物单元的聚合物中的至少一种；当中的聚酰胺聚合物为由氨基羧酸聚合形成的聚酰胺聚合物、内酰胺聚合形成的聚酰胺化合物和二羧酸与二胺聚合形成的聚酰胺聚合物中至少两种，其中氨基羧酸为12-氨基十二烷酸，内酰胺为己内酰胺，二羧酸与二胺聚合形成的聚酰胺聚合物为聚己二酸己二胺；当中的聚酯聚合物为由二元羧酸和脂肪族二元醇共聚形成的聚酯聚合物，其中二元羧酸为芳香族二元羧酸，脂环族二元羧酸和脂肪族二元羧酸中的一种，所述脂肪族二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇和己二醇中的一种；当中的含聚亚烃基氧化物单元的聚合物为由聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和环氧乙烷中的一种与四氢呋喃共聚形成的嵌段共聚物或无规共聚物。上述聚合物可作为本体系的永久性抗静电剂使用。其中所述钛白粉为平均粒径0.1-0.5μm的金红石型钛白粉(优选粒径为0.2-0.4μm)，该金红石型钛白粉中TiO2的质量百分含量不小于90wt.％，铝元素质量百分含量为1.0-10wt.‰，pH值为7.0-9.5。上述金红石型钛白粉为氯化法或硫酸法制备而成的。本申请所述易水煮染色的PC/ABS复合材料的制备方法为PC/ABS复合材料的常规制备方法，即按照配方用量准确称取PC树脂、ABS树脂、增韧剂、流动改善剂、抗静电剂和钛白粉，然后将各组分混合均匀后从双螺杆挤出机的主喂料口投入双螺杆挤出机中熔融共混挤出，其中双螺杆挤出机熔融共混挤出的工艺参数为：一区温度190-250℃，二区温度190-250℃，三区温度190-250℃，四区温度190-250℃，五区温度190-250℃，六区温度190-250℃，七区温度190-250℃，八区温度190-250℃，九区温度190-250℃，十区温度190-250℃，且主机转速250-600r/min。本申请制备得到的易水煮染色的PC/ABS复合材料的材料性能如下：悬臂梁缺口冲击≥300/m，熔融指数≥50g/min(260℃，2.16kg)，色牢度≥3。本专利技术的有益技术效果是：该复合材料由特定的PC树脂、ABS树脂、增韧剂、流动改善剂、抗静电剂和钛白粉制备而成，其在PC/ABS中加入特定的流动改善剂，大幅提高了复合材料的流动性能，降低了复合材料的加工温度，使其在常规水煮加热(100℃)时容易软化，并通过添加增韧剂弥补了由于流动改善剂加入后导致的韧性变差的问题；此外还通过加入抗静电剂来改善复合材料表面的极性，使其更容易与色粉发生相互作用，更易上色，且所加入的钛白粉中的钛元素和铝元素能够和抗静电剂、PC树脂及色粉发生螯合作用，提高复合材料的上色能力；结合上述复合材料流动性能好、表面极性高且具有一定的螯合作用，当其进行水煮上色时，色粉更容易进入树脂基体中，因此所得复合材料在保证具有优异的流动性能和韧性的同时，色牢度能够大大提升，避免了注塑过程导致的外观方面的问题，扩展了PC产品的应用范围。具体实施方式为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合具体实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。PC树脂：PC-1，数均分子量2.0w，市售；PC-2，数均分子量3.0w，市售；ABS树脂：ABS-1，橡胶粒径250nm，市售；ABS-2，橡胶粒径400nm，市售；增韧剂：MBS、硅系增韧剂、POE、POE-MAH，市售；流动改善剂：BDP、RDP、TPP，市售；抗静电剂：K-1，聚己二酸己二胺和聚己内酰胺按照质量比1:2混合形成，其中聚己二酸己二胺和聚己内酰胺均为市售；K-2，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)，市售；K-3，环氧乙烷与四氢呋喃共聚形成的聚合物；钛白粉：金红石型钛白粉，TiO2质量分数95wt.％，Al元素含量5wt.‰，平均粒径0.3μm，pH值8.0，市售。具体实施例按照表1中所述配方制备具体实施例1-6的PC/ABS复合材料。表1具体实施例1-6各组分用量(单位：wt.％)按照表2中所述配方制备对比例1-13的PC/ABS复合材料。表2对比例1-13各组分用量(单位：wt.％)对上述具体实施例和对比例制备所得的PC/ABS复合材料进行缺口冲击强度测试、熔融指数测定和色牢固测试，其中缺口冲击强度测试采用悬臂梁缺口冲击，其测试标准为ASTMD256，在Zwick电子万能试验机上测试；其中熔融指数测定的测试标准为ISO-1133，测试条件为260℃且2.16KG，采用熔体流动速率测试仪测试；其中色牢固测试方法是将注塑好的100mm×100mm×2mm的样板放入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种易水煮染色的PC/ABS复合材料，其特征在于：由下述按PC/ABS复合材料总重量百分比计的各组分制备而成：30‑60wt.％的PC树脂、10‑40wt.％的ABS树脂、5‑15wt.％的增韧剂、5‑25wt.％的流动改善剂、5‑20wt.％的抗静电剂和0.1‑5.0wt.％的钛白粉；其中所述流动改善剂为双酚A双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和磷酸三苯酯中的至少一种；所述抗静电剂为具有抗静电软链段和可分散硬链段的聚合物，该聚合物为聚酰胺聚合物、聚酯聚合物和含聚亚烃基氧化物单元的聚合物中的至少一种；所述钛白粉为平均粒径0.1‑0.5μm的金红石型钛白粉，该金红石型钛白粉中TiO2的质量百分含量不小于90wt.％，铝元素质量百分含量为1.0‑10wt.‰，pH值为7.0‑9.5。

【技术特征摘要】
1.一种易水煮染色的PC/ABS复合材料，其特征在于：由下述按PC/ABS复合材料总重量百分比计的各组分制备而成：30-60wt.％的PC树脂、10-40wt.％的ABS树脂、5-15wt.％的增韧剂、5-25wt.％的流动改善剂、5-20wt.％的抗静电剂和0.1-5.0wt.％的钛白粉；其中所述流动改善剂为双酚A双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)和磷酸三苯酯中的至少一种；所述抗静电剂为具有抗静电软链段和可分散硬链段的聚合物，该聚合物为聚酰胺聚合物、聚酯聚合物和含聚亚烃基氧化物单元的聚合物中的至少一种；所述钛白粉为平均粒径0.1-0.5μm的金红石型钛白粉，该金红石型钛白粉中TiO2的质量百分含量不小于90wt.％，铝元素质量百分含量为1.0-10wt.‰，pH值为7.0-9.5。2.根据权利要求1所述的易水煮染色的PC/ABS复合材料，其特征在于：所述PC树脂为数均分子量为1w-4w的聚碳酸酯树脂。3.根据权利要求1所述的易水煮染色的PC/ABS复合材料，其特征在于：所述ABS树脂的橡胶粒径为100-1000μm。4.根据权利要求1所述的易水煮染色的PC/ABS复合材料，其特征在于：所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、核为有机硅/丙烯酸且壳为甲基丙烯酸甲酯的核壳结构的硅系增韧剂、聚辛烯-乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓东，王琦玲，董相茂，蒋刚军，田征宇，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32