一种用于电视机后壳的高抗冲压PC合金材料及其制备方法与流程

本发明属于聚合物材料领域，具体涉及一种高抗冲压pc合金材料及其制备方法。

背景技术：

1、双酚a型聚碳酸(pc)具有较高的任性、耐热性和透明性，是一种应用广泛的工程塑料。尤其在汽车和加点领域，但是较高的熔融加工温度限制了其进一步应用。通过引入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(abs)制备abs/pc合金，可以结合两种材料的优异特性，一方面使pc熔体黏度降低，改进加工性能；另一方面可以促进abs材料的机械强度和耐热性能，弱化了内应力和冲击强度影响的敏感性。pc/abs具有良好的可加工性和机械性能，已经成为世界上工程塑料中用途最广泛的种类。

2、abs和pc材料的溶解度参数较为接近，具有一定的相容性。为了提高复合材料的力学性能，最有效的方法是加入相容剂以提高聚合物之间的相容性。相容剂可以降低聚合物之间的表面张力和分散相粒径，增加界面层的厚度，提高共混相结构的稳定性，从而提高合金的力学性能。目前常见的相容剂包括马来酸酐接枝类、甲基丙烯酸甲酯接枝类和胺基苯乙烯-丙烯腈反应型相容剂等。但是相容剂的加入会在一定程度上将第复合材料的刚性。

3、通过将矿物填料引入到pc/abs合金中，可以增加刚性，满足轻薄化要求。玻璃纤维是一种常见的填料，但是其用于pc/abs合金中容易出现浮纤，影响外观和后续的加工。滑石粉也是一种常见的填料，可以提高合金材料的刚性，但是会降低合金材料的韧性，此外由于界面极性不同，滑石粉一般需要在用于合金材料之前进行改性处理以提高其分散性，但是对于韧性的改进并不大。

4、cn109135204a公开了一种自增强透明的pet/pc合金的制备方法，首先以透明官能化聚合物为增容剂，通过反应性加工制备pet/pc共混合金，不仅增强两者的界面相容性，保持合金透明性，还可以通过大分子链的支化反应，提升复合体系熔体强度，进一步采用简便高效的固相口模拉伸技术制备高度取向自增强pet/pc共混材料，答复提高了其力学强度和韧性，拓宽了应用领域。

5、cn115627063a公开了一种阻燃pbt/pc合金材料，包括组分：pbt树脂20-40份，pc树脂30-50份，增韧剂9-13份，溴化聚碳酸酯12-18份，三氧化二锑3-5份，磷酸盐0.3-1份，其中pbt树脂的结晶温度≤182℃，25℃下的特性粘度为1.0-1.3dl/g，磷酸盐的1％水溶液ph值为4.1-4.5。所述合金材料通过选定特定的pbt数值，采用特定的增韧剂和溴化聚碳酸酯/三氧化二锑阻燃体系并加入一定磷酸盐，使得材料具有优异的阻燃性能和冲击韧性，有效提高材料在注塑过程中的颜色稳定性，解决了材料注塑变黄的问题。

技术实现思路

1、本申请的一个方面，公开了一种用于电视机后壳的高抗冲压pc合金材料，包括以下原料组分，聚碳酸酯树脂50-80％，abs树脂15-40％，相容剂3-15％，改性滑石粉2-5％、杂多酸填料1-3％，抗氧剂0.1-1％，其中改性滑石粉和杂多酸填料的质量比为1-2:1。

2、所述杂多酸填料是磷钼酸盐、磷钨酸盐中的一种；优选地，所述杂多酸是磷钼酸钠、磷钼酸钾、磷钨酸钾、磷钼酸钠中的一种。

3、所述改性滑石粉的粒径为1-50微米，优选为10-20微米；所述杂多酸填料的粒径为100-1000nm，更优选为300-500纳米。

4、所述改性滑石粉的制备方法包括以下步骤：a)滑石粉加入碱液中加热搅拌反应4-12h，蒸馏水洗涤干燥；b)加入乙醇和醋酸的混合溶液中，调节平衡值为4-6；c)加入硅烷偶联剂，60-80℃下反应6-12h，离心分离；d)使用无水乙醇洗涤1-3次，真空条件下干燥24-48h，得到改性滑石粉。

5、步骤a)中所述滑石粉与碱液的质量体积比为50-100g：100-200ml；更优选为为60-80g：150-180ml；碱液的ph值为12-14，更优选为13-14。

6、步骤b)中乙醇和醋酸的体积比为50-100:20-50，更优选为60-80:30-40。

7、步骤c)中硅烷偶联剂与滑石粉的质量比为10-30:100，更优选为15-20:100。

8、步骤d)中所述真空条件是压力为50-90kpa，更优选是60-80kpa。

9、所述抗氧剂是受阻酚类、丙烯酸酯类、亚磷酸酯类、蒽醌类中的一种或多种，

10、所述相容剂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、马来酸酐接枝的乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种。

11、优选地，所述合金材料还包含其他助剂，所述其它助剂包括但不限于聚合物中常见的润滑剂、抗静电剂、紫外线吸收剂中的一种或多种；所述润滑剂是季戊四醇酯、硅油中的一种；所述抗静电剂是聚氧乙烯醚类或多元醇型表面活性剂；所述紫外线吸收剂是三嗪类或苯并三唑类。

12、所述合金材料的制备方法包括以下步骤：按照配方称量原料，将干燥后的原料在预混机中混合后使用双螺杆加料机连续加入挤出机中，挤出造粒即可得到所述合金材料。

13、本发明对滑石粉进行表面改性，提高了滑石粉与聚合物的相容性，改性了合金材料的刚性，为了抵消滑石粉对材料韧性的破坏，加入了固体杂多酸，进一步增强材料的韧性。通过调整滑石粉与固体杂多酸的粒径，使得杂多酸和滑石粉具有更好的协同作用，进一步提高了合金材料的韧性。

14、弯曲模量测试，采用gb/t9341-2008年《塑料弯曲性能实验方法》测定。

15、悬梁缺口抗冲压性能测试，根据astm d638标准进行测试，将实施例和对比例制成标准冲击样条，采用缺口机制备a型缺口，缺口深度为2.5mm，采用摆锤冲击仪，选用悬臂梁夹具，进行悬臂梁缺口冲击测试。

16、垂直燃烧ul94的测试，参照gb/t 2408-2008测定。

技术特征：

1.一种用于电视机后壳的高抗冲压pc合金材料，包括以下原料组分，聚碳酸酯树脂50-80％，abs树脂15-40％，相容剂3-15％，改性滑石粉2-5％、杂多酸填料1-3％，抗氧剂0.1-1％，其中改性滑石粉和杂多酸填料的质量比为1-2:1。

2.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于所述杂多酸填料是磷钼酸盐、磷钨酸盐中的一种；优选地，所述杂多酸是磷钼酸钠、磷钼酸钾、磷钨酸钾、磷钼酸钠中的一种；所述改性滑石粉的粒径为1-50微米，优选为10-20微米；所述杂多酸填料的粒径为100-1000nm，更优选为300-500纳米。

3.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于所述改性滑石粉的制备方法包括以下步骤：a)滑石粉加入碱液中加热搅拌反应4-12h，蒸馏水洗涤干燥；b)加入乙醇和醋酸的混合溶液中，调节平衡值为4-6；c)加入硅烷偶联剂，60-80℃下反应6-12h，离心分离；d)使用无水乙醇洗涤1-3次，真空条件下干燥24-48h，得到改性滑石粉。

4.如权利要求3所述的合金材料，其特征在于步骤a)中所述滑石粉与碱液的质量体积比为50-100g：100-200ml；更优选为为60-80g：150-180ml；碱液的ph值为12-14，更优选为13-14。

5.如权利要求3所述的合金材料，其特征在于步骤b)中乙醇和醋酸的体积比为50-100:20-50，更优选为60-80:30-40。

6.如权利要求3所述的合金材料，其特征在于步骤c)中硅烷偶联剂与滑石粉的质量比为10-30:100，更优选为15-20:100。

7.如权利要求3所述的合金材料，其特征在于步骤d)中所述真空条件是压力为50-90kpa，更优选是60-80kpa。

8.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于所述抗氧剂是受阻酚类、丙烯酸酯类、亚磷酸酯类、蒽醌类中的一种或多种；

9.如权利要求1所述的合金材料，其特征在于所述合金材料还包含其他助剂，所述其它助剂包括但不限于聚合物中常见的润滑剂、抗静电剂、紫外线吸收剂中的一种或多种；所述润滑剂是季戊四醇酯、硅油中的一种；所述抗静电剂是聚氧乙烯醚类或多元醇型表面活性剂；所述紫外线吸收剂是三嗪类或苯并三唑类。

10.如权利要求1-9任一项所述的合金材料的制备方法，包括以下步骤：按照配方称量原料，将干燥后的原料在预混机中混合后使用双螺杆加料机连续加入挤出机中，挤出造粒即可得到所述合金材料。

技术总结一种用于电视机后壳的高抗冲压PC合金材料，包括以下原料组分，聚碳酸酯树脂50‑80％，ABS树脂15‑40％，相容剂3‑15％，改性滑石粉2‑5％、杂多酸填料1‑3％，抗氧剂0.1‑1％，其中改性滑石粉和杂多酸填料的质量比为1‑2:1。通过对滑石粉进行表面改性，提高了滑石粉与聚合物的相容性，改性了合金材料的刚性，为了抵消滑石粉对材料韧性的破坏，加入了固体杂多酸，进一步增强材料的韧性。技术研发人员：李宗好,王少强,李柏林,王树阳,李兴平,赵万旭,张加林,安龙,张树春受保护的技术使用者：国恩塑业（青岛）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2