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具高冲击性之改性纳米蒙脱土PC/ABS共聚物及其制备方法、成型制件的制备方法技术

技术编号:6839569 阅读:299 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种包含改性纳米蒙脱土(MMT)、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)的组合物、利用此组合物制造的成型制件、以及制造此成型制件的方法。利用此组合物制造的成型制件有容器、薄膜、平板或者管状等形状的成型制件,该成型制件具有效提高分子复合材料之冲击性能和疲劳性能、保持原有高分子基材之主要特性、制程简便、低环境污染,且应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多种聚合物的组合物,尤其涉及一种具有高冲击性能的多种聚合物的组合物、利用此组合物制造的成型制件、以及制造此成型制件的方法。该成型制件使许多非冲击性能材料具有优异的高冲击性能。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)具有突出的冲击韧性、宽的使用温度、良好的电绝缘性能和尺寸稳定性等优点,已经在各工业部门尤其是汽车和电子电器工业中得到了应用,但是其熔体粘度大、加工成型困难(特别是加工大型制品),容易产生应力开裂、缺口敏感性大、不耐溶剂,且价格昂贵,这些不足使PC的应用受到了一定限制。ABC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,因而得到了广泛应用。 但其耐热性、耐候性差,机械性能不够理想。这些缺点使它在许多领域的应用受到限制。以PC和ABC为主要原料的PC/ABC合金是一种重要的工程塑料合金,具有良好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比,降低了熔体粘度, 改善了加工性能,并大大提高了产品耐应力开裂的性能,与ABC相比,提高了耐热性和耐候性,成本介于PC和ABC之间,又兼具两者的良好性能,加工性能比PC好,制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性也大大降低。能更好地应用于汽车、电子、电器等行业。聚碳酸酯(PC)是分子主链中含有(0 — R-O 一 CO)链节的热塑性树脂。根据酯基结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族一芳香族等多种类型。目前商业化聚碳酸酯的基本结构为芳香族代。由于这是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂,具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性,较高的耐热性和耐寒性;还具有自熄、易增强、阻燃、无毒、 卫生、能着色等优点,因此PC在工程塑料中的用量仅次于聚酞胺(PA)而位居第二。广泛用于汽车、电子电气、建筑材料、机械零件、办公自动化设备、包装业、运动器械、医疗保健、 光盘和家庭用品等领域。聚碳酸酯是增长速度最快的通用工程塑料。它的强度可以满足从普通塑料制品到防弹玻璃的各种需求,相较于金属,PC材料硬度不足,PC/ABS合金的研究解决了 PC材料的这一缺陷,使PC/ABS材料开始走向了材料行业的主流位置。PC/ABS合金既具有PC的耐热性、力学强度和尺寸稳定性,又能降低PC的熔体黏度和制品对应力的敏感性,改善加工性能,降低对厚壁和低温的敏感性,提高韧性,降低材料成本,在一些应用领域可取代PC ;与ABS相比,其耐热性和抗冲击性能得以提高,可代替ABS用于条件较为苛刻的领域。因此近几十年来,PC/ABS合金的研究一直很受欢迎,特别是相容性和阻燃方面的研1997年韩国Pusan国立大学研究人员研究了 PMMA作为增容剂的PC/ABS合金,结果表明PMMA降低了 PC/ABS的界面张力,减小了 ABS微区尺寸,从而提高了缺口冲击强度和拉伸强度。1999年印度研究人员提出了用MA接枝ABS形成MABS来增强PC的思路。即在熔融共混过程中,MABS的酸酐基与PC末端的羟基发生酯化反应,原位产生增容作用,从而提高PC/ABS合金的界面相互作用。Wfen-yenchiang等通过对PC/ABS共混物的DSC-TGA动态粘弹性和形态的研究表明,PC/ABS = 90/10时,Δ Tg (Tg β PC-Tg β ABS)的值最小,随ABS 的增加ATg增大,相容性变差。在PC/ABS = 90/10或10/90时分布较理想,特别是90/10 时有最高的冲击强度。Chaudhry等认为PC质量分数小于35%时,PC/ABS合金在熔融状态下不相容,熔体是各向异性的,该性质与流体流率有关,它是造成共混物假塑性流动的原因之一。Mefan等人对Cycoloy800ABS/PC = 50/50的形态进行了研究,SAN为连续相,PC和 ABS为分散相,此三相没有完全分离。PC相为3 7μ m的不规则形状,相内包含有PB和 SAN ;PB相为黑色区域,直径为50 350 μ m的颗粒,是一种多孔结构,测试结果说明,PC/ ABS的各个组分之间具有一定相容性,相面存在一定的粘结力,这与PC/ABS合金性能介于 ABS、PC之间相吻合。日本帝人化成公司推出的PC/ABS合金,包括三个系列T-2000、T_3000 和ΤΝ-3800。其中,Τ-2000系列满足了汽车工业的冲击耐热需求,主要用于制造送风机、蓄电池组、仪表盘等。Τ-3000和ΤΝ-3800系列是为适应办公设备、电子电气部件、通讯工具的特性而开发的,它们用来制造轻量化、小型化且薄壁的笔记本电脑、打印机和传真机壳、 摄像机壳、⑶-ROM驱动盘、连接器等;美国的GEPlastics公司开发的牌号为CycoloySOO的 PC/ABS合金具有较好的冲击性能、挠曲性能、刚性、耐热性,广泛应用于注射成型制作机械零件、电器部件、盔帽以及挤出成型后再二次真空成型生产汽车车身等要求同时具有优良冲击性和刚性的制品;Bayer公司推出的商品名为Bayblend的非卤阻燃PC/ABS包括FR90、 FR110、FR2000、FR2010四个系列,主要用于阻燃特性要求较高的电气行业。曹民干等制备了一系列配比的PC/ABS合金,测定了不同配比PC/ABS共混物样品的静态力学性能、硬度、维卡软化点、吸水率、动态力学性能等,并研究了配比与相容性、流动性、力学性能的关系,综合研究结果认为50% ABS.50% PC共混物的总体性能较好,冲击性能最好。罗筑等研究了 PC/ABS的增韧,分别采用苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物对PC/ ABS进行共混改性,结果表明聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物与苯乙烯丁二烯嵌段共聚物的综合增韧作用产生了协同效应,优于单独的增韧效果。唐颂超等分别研究了 PC/ABS及PC/ ABS/PE-MAH共混体系的力学性能和应力开裂性能。结果表明ABS的加入提高了 PC的冲击强度,ABS的含量及品种影响PC/ABS的力学性能,ABS能提高PC的耐溶剂应力开裂性能。 在PC/ABS合金中添加PE-g-MAH使共混物的缺口冲击强度大大提高,拉伸强度也有所改善。 石建江等采用聚磷酸铵(APP)对PC/ABS合金进行阻燃改性,当APP添加量为30份时阻燃效果仍不理想;但若采用22份APP与8份季戊四醇(PER)复配阻燃则能使LOI达33%,达到UL94V — 0级。陈鑫岳等人对PC/ABS合金材料性能研究表明,ABS中的橡胶对体系缺口冲击强度的提高有着重要的作用;合金密度、拉伸强度、弯曲强度、硬度、维卡软化点等性能均与ABS在合金中的含量呈线性关系;PC/ABS共混体系的性能具有PC和ABS的性能加和效应。周琨生等指出接缝强度的改善主要取决于两组分的分散程度和界面互渗性,分别加入PVC和SMA作为第三组分,可得到阻然性好、耐热性高的塑料合金以及加工性能和低温缺口冲击强度良好的PC/ABS合金。何敏川对Molcolen 3100PC/ABS合金进行流变形为形式与PC相似,但粘度下降很多;当ABS质量分数为60% 65%时,合金粘度-剪切应力曲线形式与ABS相似,粘度较低。当剪切速率低于1 As^ABS质量分数小于60%时,非牛顿指数随PC含量的增加而增加。在240°C下剪切速率为1 · k—本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高冲击性能组合物,包含改性纳米蒙脱土、聚碳酸酯和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡芳昌杨建忠蒋涛马宁马国文文胜郑根稳
申请(专利权)人:蔡芳昌杨建忠
类型:发明
国别省市:83

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