首页 / 专利库 / 木工,框架和细木工 / 悬臂梁 / 基于改性竹粉PC/ABS合金及其制备方法

基于改性竹粉PC/ABS合金及其制备方法

阅读:2发布:2021-04-03

专利汇可以提供基于改性竹粉PC/ABS合金及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种高分子材料领域的基于改性竹粉的PC/ABS 合金 的制备方法,通过将竹粉、ABS‐g‐MAH、 纤维 预分散剂、 偶联剂 共混密炼,得到ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物;然后将其与PC‐g‐EVA、PEW‐g‐MAH高速共混后,熔融共混得到基于改性竹粉的PC/ABS合金。本 发明 制备得到的材料不仅具有超高常温冲击及低温冲击韧性,还具有低 粘度 特性,易于较大制品的成型加工,同时具有较高的抗张强度,较低成本和环保作用,具有广泛市场价值。,下面是基于改性竹粉PC/ABS合金及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种基于改性竹粉的PC/ABS合金的制备方法,其特征在于,通过将竹粉、ABS‐g‐MAH、纤维预分散剂、偶联剂共混密炼,得到ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物;然后将其与PC‐g‐EVA、PEW‐g‐MAH高速共混后,熔融共混得到基于改性竹粉的PC/ABS合金。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的ABS‐g‐MAH通过将ABS、MAH和DCP高速共混之后,进行熔融共混反应挤出得到。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,所述的ABS‐g‐MAH通过将ABS、MAH和DCP按重量比(100‐400):(40‐100):(0.5‐1.0)在100‐200r/min高速共混5min之后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混反应制备ABS‐g‐MAH接枝共聚物,切粒、干燥得到自制ABS‐g‐MAH接枝共聚物;
所述的熔融共混反应中的挤出温度为180‐200℃,螺杆转速为200‐300r/min;接枝率为15‐25%;挤出机温度设置为:一区温度为180℃,二区温度为180℃,三区温度为185℃,四区温度为185℃,五区温度为190℃,六区温度为190℃,七区温度为195℃,八区温度为
195℃,九区温度为200℃,螺杆转速为200‐300r/min,停留时间为1‐2分钟。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的PEW‐g‐MAH通过将LLDPE高温裂解制备得到PEW,再将PEW与MAH进行溶液接枝反应得到。
5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征是,所述的PEW具体通过以下步骤得到:
在三口烧瓶中加入LLDPE,加热搅拌,氮气吹扫,在180‐200℃熔融5‐10min,然后加热到
350‐380℃裂解5‐6h,冷却出料得到。
6.根据权利要求1或4所述的方法,其特征是,所述的PEW‐g‐MAH具体通过将PEW、MAH和DCP按重量比(100‐200):(30‐80):(0.5‐1.0)放置在四口烧瓶中,然后加入重量比(256‐344)甲苯加热并搅拌,升温至100‐120℃搅拌反应1‐2h,冷却到25℃,加入重量比(78‐156)丙得到白色沉淀物,布氏漏斗抽滤之后放入索氏提取器用丙酮回流8‐10h,
50℃烘干得到PEW‐g‐MAH接枝共聚物,接枝率在10‐18%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的共混密炼是指:先在高速混合机中高 速共混5min,然后加入到密炼机中100‐200℃密炼10‐20min,密炼转速为100‐200r/min。
8.根据权利要求1或7所述的方法,其特征是,所述的共混密炼具体为:将40目的竹粉在100℃干燥箱中烘干6h,然后将竹粉、ABS‐g‐MAH、纤维预分散剂、偶联剂按重量比(50‐100):(200‐300):(1‐5):(0.5‐2)加入到高速混合机中高速共混5min,然后加入到密炼机中100‐200℃密炼10‐20min,密炼转速为100‐200r/min,得到ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的熔融共混是指:采用双螺杆挤出机的一区温度为190℃,二区温度为220℃,三区温度为230℃,四区温度为240℃,五区温度为
250℃,六区温度为250℃,七区温度为250℃,八区温度为250℃,九区温度为250℃。
10.根据上述任一权利要求所述的方法,其特征是,所述的ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物、PC‐g‐EVA、抗剂、热稳定剂的重量比为:(10~60):(40~90):0.1:0.05。
11.一种根据上述任一权利要求所述方法制备得到的基于改性竹粉的PC/ABS合金,其特征在于:其23℃下的悬臂梁缺口冲击强度(J/m)为519~1052;‐30℃下的悬臂梁缺口冲击强度(J/m)为396~904;50mm/min的拉伸强度(MPa)为56~70;250℃条件下粘度为32~55。
12.一种根据上述任一权利要求中所述的基于改性竹粉的PC/ABS合金的应用,其特征在于,用于替代弹性体增韧PC/ABS合金,同时降低成本,制备电子电器外壳汽车内外饰件。

说明书全文

基于改性竹粉PC/ABS合金及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种高分子材料领域的技术,具体是一种基于改性竹粉的PC/ABS合金及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚酸酯(PC)是性能优异的工程塑料,具有良好的综台性能,机械强度高、耐冲击韧性好、尺寸稳定、耐热较好;丙烯晴‐丁二烯‐苯乙烯共聚物(ABS),具有优异的耐冲击性、良好的低温性能和耐化学药品性、易于加工。PC/ABS合金产品既保留PC树脂的韧性、耐热性、尺寸稳定性,又具有ABS优良的低温抗冲击性、加工流动性,是制造汽车内外饰件、电子电器外壳等理想材料。
[0003] 但对于电子电器或汽车部分内外饰件,易受到物体接触与碰撞而导致局部开裂,如打印机外壳、汽车杂物盒等;同时这些电子电器外壳或汽车内外饰件由于尺寸较大,对原材料具有苛刻的加工性要求,则开发低粘度高冲击的超韧材料有着重要应用意义。
[0004] 针对PC/ABS增韧改性通常方法是添加弹性体或橡胶成分增韧剂以改善韧性,提高冲击强度,而无机颗粒和有机纤维难以使高分子材料达到超韧效果。
[0005] 经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN102585464A公开(公告)日2012.07.18,公开了一种聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/竹粉复合材料及制法,含有聚乳酸,聚丁二酸丁二醇酯,以及聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯两种组分总重量1‐10wt%的竹粉。在聚乳酸等与竹粉的混合物中混入偶联剂,再经挤出机或密炼机熔融共混得到该复合材料。
该复合材料中引入竹粉不仅能够避免聚乳酸成型加工性能差的缺陷,降低成本,而且对自然界大量竹子资源回收利用,环保。该复合材料可用于玩具、包装、电子产品等行业。但该技术没有增韧效果。
[0006] 中国专利文献号CN1827700公开(公告)日2006.09.06,公开了一种竹粉-高密度聚乙烯复合材料及其制备方法,其原料由竹粉,高密度聚乙烯树脂,化聚乙烯和硬脂酸组成,并通过将竹粉,高密度聚乙烯树脂,氧化聚乙烯和硬脂酸捏合后在双螺杆挤出机中进行造粒,然后把母粒在单螺杆挤出机中进行挤出得到。但该材料也没有增韧效果。

发明内容

[0007] 本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种基于改性竹粉的PC/ABS合金及其制备方法,制备得到的材料不仅具有超高常温冲击及低温冲击韧性,还具有低粘度特性,易于较大制品的成型加工,同时具有较高的抗张强度,较低成本和环保作用,具有广泛市场价值。
[0008] 本发明是通过以下技术方案实现的:
[0009] 本发明通过将竹粉、ABS‐g‐MAH、纤维预分散剂、偶联剂共混密炼,得到ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物;然后将其与PC‐g‐EVA、PEW‐g‐MAH高速共混后,熔融共混得到基于改性竹粉的PC/ABS合金,其重量配比优选为:ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物、PC‐g‐EVA、抗氧剂、热稳定剂为(10~60):(40~90):0.1:0.05。
[0010] 所述的ABS‐g‐MAH通过将ABS、MAH和DCP高速共混之后,进行熔融共混反应挤出得到。
[0011] 所述的ABS‐g‐MAH通过将ABS、MAH和DCP按重量比(100‐400):(40‐100):(0.5‐1.0)在100‐200r/min高速共混5min之后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混反应制备ABS‐g‐MAH接枝共聚物,切粒、干燥得到自制ABS‐g‐MAH接枝共聚物;
[0012] 所述的PEW‐g‐MAH通过将LLDPE高温裂解制备得到PEW,再将PEW与MAH进行溶液接枝反应得到。
[0013] 所述的PEW具体通过以下步骤得到:在三口烧瓶中加入LLDPE,加热搅拌,氮气吹扫,在180‐200℃熔融5‐10min,然后加热到350‐380℃裂解5‐6h,冷却出料得到。
[0014] 所述的共混密炼是指:先在高速混合机中高速共混5min,然后加入到密炼机中100‐200℃密炼10‐20min,密炼转速为100‐200r/min。
[0015] 所述的高速共混中优选添加抗氧剂、热稳定剂和色粉等。
[0016] 本发明涉及上述制备得到的基于改性竹粉的PC/ABS合金,该合金在23℃下的悬臂梁缺口冲击强度(J/m)为519~1052;‐30℃下的悬臂梁缺口冲击强度(J/m)为396~904;50mm/min的拉伸强度(MPa)为56~70;250℃条件下粘度为32~55。
[0017] 本发明涉及上述基于改性竹粉的PC/ABS合金,可用于替代弹性体增韧PC/ABS合金等,同时降低了成本,制备电子电器外壳、汽车内外饰件。技术效果
[0018] 与现有技术相比,本发明该PC/ABS合金中含有复合物ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物,由于复合物中竹粉穿插接枝在ABS中,形成交织结构,使得PC/ABS合金具有高冲击特性,此外,本发明PC/ABS合金中含有相容剂PEW‐g‐MAH,使得PC/ABS合金加工粘度降低,利于注塑加工较大的制品;ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物中纤维预分散剂的加入促进了竹粉在PC/ABS合金中的分散,克服了竹粉纤维在合金材料中的团聚,充分发挥竹粉的增韧效果;PC‐g‐EVA接枝共聚物使得PC/ABS合金同样降低了粘度,PC‐g‐EVA与PEW‐g‐MAH起到协同降低粘度作用;由于EVA的添加,同样提高了合金冲击性能,和竹粉增韧起到协同作用。

具体实施方式

[0019] 下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例
[0020] 本实施例包括以下步骤:
[0021] 1)PEW的制备:在三口烧瓶中加入LLDPE,加热搅拌,氮气吹扫,在180‐200℃熔融5‐10min,然后加热到350‐380℃裂解5‐6h,冷却出料得到PEW。
[0022] 2)PEW‐g‐MAH制备:将PEW、MAH、DCP按重量比(100‐200):(30‐80):(0.5‐1.0)放置在四口烧瓶中,然后加入重量比(256‐344)甲苯,加热并搅拌,升温至100‐120℃搅拌反应1‐2h,冷却到25℃,加入重量比(78‐156)丙得到白色沉淀物,布氏漏斗抽滤之后放入索氏提取器用丙酮回流8‐10h,50℃烘干得到PEW‐g‐MAH接枝共聚物,接枝率在10‐18%。
[0023] 3)ABS‐g‐MAH制备:将ABS、MAH、DCP和抗氧剂按重量比(100‐400):(40‐100):(0.5‐1.0):(0.02‐0.1)在100‐200r/min高速共混5min之后,进行熔融共混反应制备ABS‐g‐MAH接枝共聚物,切粒、干燥得到自制ABS‐g‐MAH接枝共聚物。
[0024] 所述的熔融共混反应中的挤出温度为180‐200℃,螺杆转速为200‐300r/min;接枝率为15‐25%;挤出机温度设置为:一区温度为180℃,二区温度为180℃,三区温度为
185℃,四区温度为185℃,五区温度为190℃,六区温度为190℃,七区温度为195℃,八区温度为195℃,九区温度为200℃,螺杆转速为200‐300r/min,停留时间为1‐2分钟。
[0025] 4)复合物ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物制备:将粒径40目的竹粉在100℃干燥箱中烘干6h,然后将竹粉、ABS‐g‐MAH、纤维预分散剂、偶联剂按重量比(50‐100):(200‐300):(1‐5):(0.5‐2)高速共混5min,然后100‐200℃密炼10‐20min,密炼转速为100‐200r/min,得到ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物。
[0026] 上述ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物中竹粉穿插于ABS中形成了交织结构,该结构分散在PC/ABS合金中能吸收外来冲击或碰撞能量
[0027] 5)PC‐g‐EVA制备:将PC、EVA、有机金属催化剂氧化二丁基(DBTO)和抗氧剂按重量比(600‐900):(100‐400):(10‐20):(0.1‐0.2)在100‐200r/min高速共混5min之后,进行熔融共混反应制备PC‐g‐EVA接枝共聚物,切粒、干燥得到自制PC‐g‐EVA的接枝共聚物;
[0028] 所述的熔融共混反应的挤出温度为200‐260℃,螺杆转速为200‐300r/min;接枝率为10‐15%;挤出机温度设置为:一区温度为200℃,二区温度为220℃,三区温度为230℃,四区温度为240℃,五区温度为245℃,六区温度为250℃,七区温度为255℃,八区温度为260℃,九区温度为255℃,螺杆转速为200‐300r/min,停留时间为1‐2分钟。
[0029] 在上述挤出反应中,PC和侧链带有酯基官能团的EVA在DBTO催化剂作用下发生酯交换反应,生成PC‐g‐EVA接枝共聚物。
[0030] 6)PC/ABS合金制备:将PC‐g‐EVA、ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物、PEW‐g‐MAH、抗氧剂、热稳定剂按表1中的配比以100‐200r/min高速共混10min后进行熔融共混;挤出机温度设置为:一区温度为190℃,二区温度为220℃,三区温度为230℃,四区温度为240℃,五区温度为250℃,六区温度为250℃,七区温度为250℃,八区温度为250℃,九区温度为250℃,螺杆转速为250‐350r/min,停留时间为1‐2分钟,经挤出后冷却、干燥、切粒,得到基于改性竹粉的PC/ABS合金。
[0031] 实施例重量百分比如表1
[0032] 实施例中,添加自制的复合物ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物之后,使PC/ABS合金的常温和低温冲击性能发生变化,随复合物添加含量的增加而增加,但超过50%含量会使冲击性能反而有所下降,但总体趋势说明复合物具有增韧作用。在与对比例比较,添加ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物之后PC/ABS合金冲击性能明显比常规PC/ABS合金高,在复合改性竹粉含量小于50%时,PC/ABS合金材料冲击性能最高甚至达到了1052J/m。由于改性竹粉中竹粉具有交织组织结构,使得其能够吸收外来冲击或碰撞的能量而使合金材料具有较高韧性,但由于过多竹粉纤维的加入会使纤维分散不均产生负面影响,从而使合金材料韧性下降。
[0033] 实施例中,PC/ABS合金中含有EVA,该材料的添加使得合金材料也具有增韧作用,实施例中,EVA与ABS‐g‐MAH‐g‐竹粉复合物具有一定协同增韧作用。
[0034] 该PC/ABS合金材料中,随复合改性竹粉含量增加,拉伸强度逐渐增加,说明复合改性竹粉具有增大抗张强度的作用。
[0035] 实施例中,PC/ABS合金粘度降低,具有优良的加工性能,并随PC‐g‐EVA、PEW‐g‐MAH添加含量增加而大幅降低,PC‐g‐EVA与PEW‐g‐MAH具有协同降低粘度作用,实施例
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈