CN104403295A - 一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强pc/abs材料及其制备方法 - Google Patents
一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强pc/abs材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于高分子材料改性技术领域，提供了一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料及其制备方法，该无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比由下列原料制成：PC50-55％、ABS10-20％、磺酸盐类阻燃剂0-1％、含磷阻燃剂6-12％、相容剂2.5-5.5％、增韧剂5-10％、加工助剂0.3-2％、抗氧剂0.1-1％、抗紫外线剂0.1-1％、无机纤维10-20％、仿金属色粉0-1％，本发明无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料通过合理选用助剂及各项原料配比，添加纤维和阻燃剂，通过合理优化的螺杆组合，在获得高光、高强、高刚、阻燃性能的同时，维持无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料具有一定的冲击强度和合理的熔体流动速率、热变形温度与维卡软化点温度等，可实现高光镜面效果。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域，尤其涉及一种无卤阻燃高光泽高玻纤增强PCPC/ABS材料及其制备方法。
背景技术
全新的产品设计理念及用户需求推动新材料不断革新，超大、超薄、窄边化的液晶电视给人们的视觉冲击不言而喻，传统的非金属材料显然无法满足这种设计需要，当前迫切需要一种能同时实现高光泽、高强度、高硬度、高抗冲的材料。
目前对高光玻纤增强PC/ABS合金的研究已经有一定的进展，如公开号为CN103044886A中国专利申请其公开了PC/ABS合金制备方法及应用，其首次提出实现高光泽高强度纤维增强PC/ABS的方法，实现了玻纤、碳纤应用于高光液晶电视及笔记本电脑的应用概念，但是并未对如何实现高光的工艺做深入描述；如公开号为CN103013089A中国专利申请其公开了一种阻燃玻纤增强PC/ABS复合材料及其制备方法，其提出合理添加专用内外润滑剂和防玻纤外漏剂，实现了两者的协同作用，使纤维分散均匀，并解决了易产生浮纤的问题，提高了合金性能的均匀性，并可成功解决塑件难以脱模的问题，同时对多组分熔融共混体系的螺杆结构设计提出了一定要求，但是其专利认为BDP等阻燃剂为液体不便加工，同时也限制了无机纤维仅为玻璃纤维；如公开号为CN103044886A中国专利申请其公开了PC/ABS合金制备方法及应用，其提出仿金属高光无卤阻燃玻纤增强PC/ABS合金；如公开号为CN103497498A中国专利申请其公开了一种无机纤维增强PC/ABS合金及其制备方法，其提出在配方中加入铝银浆，通过PHCM注射工艺可以实现外观和性能同时替代金属的新型合金，市场意义重大；如公开号CN103589131A中国专利申请其公开了一种增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法，其提出可以解决废旧塑料源PC和ABS的回收再生利用问题。
上述为目前描述有关高光玻纤增强PC/ABS合金的相关专利，我们可以看到，这些专利在配方上都有一定的创新，但是都未对实现这种高光合金材料生产工艺做详细描述，如何以最低成本、最佳性能实现该合金材料还有待研究。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料及其制备方法，旨在解决现有技术中传统玻纤增强非结晶性材料无法应用于高光外观件的缺陷。
本发明是这样实现的，一方面，提供了一种高光泽、高强度、高硬度、高抗冲的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，包括如下重量百分比的组分：
具体地，所述PC在300℃/1.2KG条件下熔融指数为8-30g/min。
具体地，所述仿金属色粉为铝银浆、片状银粉或铜粉；或
所述仿金属色粉为仿金属珠光母粒与铝银浆、片状银粉或铜粉的复合物；
其中，所述仿金属色粉的目数选择范围为60-800目、颗粒大小为30-60微米、耐温大于300℃。
具体地，所述含磷阻燃剂为磷酸二甲苯酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、次膦酸盐、三聚氰胺磷酸盐或磷酸盐。
具体地，所述无机纤维为表面经偶联剂处理过的玻璃纤维、MF、长玻纤、异型扁平玻纤、碳纤维、芳纶纤维或碳化硅纤维。
具体地，所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)按照重量比1：1复配得到的混合物或三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈或三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯。
具体地，所述相容剂为MBS、SMA或马来酸酐枝节物。
具体地，所述增韧剂为马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯双接枝的乙烯弹性体、高胶粉或MBS增韧剂。
具体地，所述加工助剂为内外润滑剂、脱模剂、分散剂与防玻纤外露剂复配得到，按照重量份比，其配方组分为：内外润滑剂0.5份、脱模剂0.3份、分散剂0.6份、防玻纤外露剂0.3份。
另一方面，提供了一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料制备方法，包括以下步骤：
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料配方分别称取PC、ABS、磺酸盐类阻燃剂、含磷阻燃剂、相容剂、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、抗紫外线剂、无机纤维、仿金属色粉；
(2)制备第一混合物
将步骤(1)中称取的所述PC、ABS、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、抗紫外线剂、银粉加入高混机中高速混合2-10分钟，得到第一混合物；
(3)熔融挤出
将步骤(2)中得到的第一混合物由主喂料系统加入啮合同向双螺杆挤出机中，将磺酸盐类阻燃剂、含磷阻燃剂加热到80℃在第三加料口加入、硅烷偶联剂处理的玻璃纤维通过侧喂料计量在第二加料口加入，经熔融反应、挤出、冷却、切粒、干燥，得到无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，所述啮合同向双螺杆挤出机的长径比36：1，共有螺筒筒体9节，每节筒体长290mm，螺筒总长度为2610mm，其中，第1节为上开口筒体，包括主喂料的上开口；第4节为上开口筒体，包括加入纤维和自然排气的上开口；第6节为上开口筒体，包括加入液态阻燃剂的上开口；第8节筒体包括真空口，配有抽真空的装置；第9节为机头体，第2、3、5、7、9节均为闭口筒体，所述啮合同向双螺杆挤出机的工艺条件为：双螺杆挤出机加料段温度为180-225℃，塑化段温度为235℃-245℃，均化段温度为250℃-290℃，机头温度190℃-220℃，主机频率设为20-45Hz，螺杆转速350-450rpm，主喂料转速360rpm，真空度为-0.04-0.1MPa，侧喂料计量泵加热到80℃，RHCM注塑模具温度应控制在120-160℃。
本发明的有益效果为：本发明无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料通过合理选用助剂及各项原料配比，添加纤维和阻燃剂，通过合理优化的螺杆组合，在获得高光、高强、高刚、阻燃(UL94标准达到V0级，厚度1.6mm)性能的同时，维持无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料具有一定的冲击强度和合理的熔体流动速率、热变形温度与维卡软化点温度等，可实现高光镜面效果，解决了现有技术中传统玻纤增强非结晶性材料无法应用于高光外观件的缺陷；另外，上实现了一种在性能及外观上同时可替代金属的工程塑料，真正实现以塑代钢。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例提供一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，包括如下重量百分比的组分：
具体地，上述PC是一种低粘度双酚A型聚碳酸酯，在300℃/1.2KG条件下熔融指数为8-30g/min，作为优选实施例，在300℃/1.2KG条件下熔融指数为10-20g/min，该PC可购置于日本出光IR2200，在具体实施例中，该PC的质量百分含量可以是50％、51％、52％、53％、54％等具体组分。
上述含磷阻燃剂为磷酸二甲苯酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、次膦酸盐、三聚氰胺磷酸盐或磷酸盐，在无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料中添加含磷阻燃剂起到增塑作用，能在不降低聚碳酸酯分子链的情况下提高材料的整体流动性，防止浮纤，作为优选实施例，该含磷阻燃剂，按重量比，磷含量＞9％，在具体实施例中，该含磷阻燃剂的质量百分含量可以是6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％等具体组分。
上述磺酸盐类阻燃剂，可购置于美国SLOSS公司的SLOSS HES。在具体实施例中，该磺酸盐类阻燃剂的质量百分含量可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等具体组分。
上述相容剂为MBS、SMA或马来酸酐枝节物，作为优选实施例，该相容剂为马来酸酐枝节物，接枝率＞0.8，在具体实施例中，该相容剂的质量百分含量可以是2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％等具体组分。
上述增韧剂选自马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯双接枝的乙烯弹性体或高胶粉或MBS增韧剂。在具体实施例中，该增韧剂的质量百分含量可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％等具体组分。
上述加工助剂为内外润滑剂、脱模剂、分散剂与防玻纤外露剂复配得到，按照重量份比，其配方组分为：内外润滑剂0.5份、脱模剂0.3份、分散剂0.6份、防玻纤外露剂0.3份，加工助剂在加工和成型过程中能够有效地改善各组分的分散性、减少有害摩擦及增加材料的光泽度等，在具体实施例中，该加工助剂的质量百分含量可以是0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.5％、1.7％、2％等具体组分。
为了防止无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料在加工过程中的氧化及黄变速度，提高无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料在制备和使用过程中的抗氧化性能，延长其使用寿命，本发明在无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料中添加了抗氧剂，作为优选实施例，该抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)按照重量比1：1复配得到的混合物或三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈或三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯，在具体实施例中，该抗氧剂的质量百分含量可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等具体组分。
上述抗紫外线剂为苯并三氮唑类或羟基二苯甲酮类，在具体实施例中，该抗紫外线剂的质量百分含量可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等具体组分。
上述无机纤维为偶联剂处理的玻璃纤维、MF、长玻纤、异型扁平玻纤、碳纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等，同时要求进行硅烷偶联剂预处理，以增加纤维与基体的相容性和粘结性，如果自行进行玻纤的表面处理，为达到偶联剂在玻纤表面均匀分散的目的，建议使用湿法处理。偶联剂用量在处理后纤维总质量的0.3-2％之间，优选1％；其处理方法：将占玻璃纤维重量1％的硅烷偶联剂，在水中乳化20-50min，再将该乳化后的硅烷偶联剂加入到钛酸酯偶联剂改性的玻璃纤维中，放入烘箱中在80-100℃下干燥至恒重，除去游离水；然后将烘箱温度升高至100-120℃，再次干燥至恒重，使玻纤表面与偶联剂中的羟基缩合。在具体实施例中，该玻璃纤维的质量百分含量可以是10％、13％、15％、18％、20％等具体组分。
上述仿金属色粉为铝银浆、片状银粉或铜粉；或上述仿金属色粉为仿金属珠光母粒与铝银浆、片状银粉或铜粉的复合物；其中，所述仿金属色粉的目数选择范围为60-800目、颗粒大小为30-60微米、耐温大于300℃，作为优选实施例，银粉目数选择范围为100-300目，该银粉可购置于德国爱卡MP100-20B或PCR212，在具体实施例中，该仿金属粉的质量百分含量可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等具体组分。
相应地，本发明实施例提供了一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料制备方法，该制备方法的流程示意图如图1所示，该方法包括如下步骤：
S01称取配方组分
按照上述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料配方分别称取PC、ABS、磺酸盐类阻燃剂、含磷阻燃剂、相容剂、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、抗紫外线剂、无机纤维、银粉；
S02制备第一混合物
将步骤S01中称取的所述PC、ABS、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、抗紫外线剂、银粉加入高混机中高速混合2-10分钟，得到第一混合物；
S03熔融挤出
将步骤S02中得到的第一混合物由主喂料系统加入啮合同向双螺杆挤出机中，将磺酸盐类阻燃剂、含磷阻燃剂加热到80℃在第三加料口加入、硅烷偶联剂处理的玻璃纤维通过侧喂料计量在第二加料口加入，经熔融反应、挤出、冷却、切粒、干燥，得到无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，上述啮合同向双螺杆挤出机的长径比36：1，共有螺筒筒体9节，每节筒体长290mm，螺筒总长度为2610mm，其中，第1节为上开口筒体，包括主喂料的上开口；第4节为上开口筒体，包括加入纤维和自然排气的上开口；第6节为上开口筒体，包括加入液态阻燃剂的上开口；第8节筒体包括真空口，配有抽真空的装置；第9节为机头体，第2、3、5、7、9节均为闭口筒体，上述啮合同向双螺杆挤出机的工艺条件为：双螺杆挤出机加料段温度为180-225℃，塑化段温度为235℃-245℃，均化段温度为250℃-290℃，机头温度190℃-220℃，主机频率设为20-45Hz，螺杆转速350-450rpm，主喂料转速360rpm，真空度为-0.04-0.1MPa，侧喂料计量泵加热到80℃，RHCM注塑模具温度应控制在120-160℃。
具体地，上述步骤S01中无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料的配方以及配方中的各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。
上述步骤S03中，该啮合同向双螺杆挤出机的具体工艺条件如下：为使分解温度较低的粉末状原料充分添加到螺杆内部和防止其黏在料筒和螺杆之间的喂料通道壁上和防止影响下料，螺杆的一区温度应适当降低，啮合同向双螺杆挤出机加料段温度为180-225℃，塑化段温度为235℃-245℃，均化段温度为250℃-290℃，机头温度190℃-220℃，主机频率设为20-45Hz，螺杆转速350-450rpm，主喂料转速360rpm，真空度为-0.04-0.1MPa，侧喂料计量泵加热到80℃。在组合熔融共混螺杆结构时，应在侧喂料玻纤加料前留有较强的剪切塑化结构空间，PC、ABS及添加助剂在无机纤维前要分散均匀，以5至7块啮合块为宜；在出气口及抽真空等开口位置应避免反螺纹结构，以防止压力过大原料冒出；当纤维从侧向加入螺杆后，也应留有一定的剪切塑化结构空间，提高纤维的均匀分散程度和原料塑化效果，剪切不易过强，以3至5块啮合块为宜，否则无法达到理想的物理机械性能；液态油状阻燃剂必须在塑化及玻纤加入后再加入，因为液态阻燃剂粘度较大在螺杆中容易打滑，可能会导致塑化不均以及玻纤难以剪碎，也可以防止在加阻燃剂之后玻纤被过度剪切，应在侧喂料阻燃剂加料后留有适当的剪切塑化结构空间，以3至5块啮合块为宜，使阻燃剂分散均匀及浸润玻纤。所述原料体系在用于注塑工艺时，RHCM注塑模具加热温度应控制在160℃左右，降温应快速降低至60℃左右。
上述步骤S03中，该啮合同向双螺杆挤出机的长径比36：1，共有螺筒筒体9节，每节筒体长290mm，螺筒总长度为2610mm，其中第1节为上开口筒体，包括主喂料的上开口；第4节为上开口筒体，包括加入纤维和自然排气的上开口；第6节为上开口筒体，包括加入液态阻燃剂的上开口；第8节筒体包括真空口，配有抽真空的装置；第9节为机头体，第2、3、5、7、9节均为闭口筒体，螺杆螺纹部分总长度为2580-2598mm，螺杆组合如下：下料段为螺筒总长度的18-19％：56/56、96/96*2、64/64、56/56*3；熔融塑化段为螺筒总长度的15-16％：K45/5/56、K60/4/56、56/56、44/44、K45/5/56、K45/5/44、K45/5/56、72/36L；第二加料段为螺筒总长度的9-10％：72/72、56/56*3；剪切段为螺筒总长度的11-12％：K45/5/56、K90/5/56、K45/5/44、56/56*2、72/36L；第三加料段为螺筒总长度的16-17％：72/72、64/64*2、56/56*4；第二剪切段为螺筒总长度的7-8％：K45/5/56、K90/5/56、K45/5/44、72/36L；排气段为螺筒总长度的11-12％：96/96*3；输送段为螺筒总长度的10-11％：72/72*2、64/64、56/56。
上述无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料及其制备方法只需按配方将各组分混合并在适当的温度下熔融挤出即可得到产品，在熔融挤出过程中只需控制熔融挤出的温度和时间即可，因此，其制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC 55.0份、ABS 13.3％、磷酸甲苯二甲苯酯8.0％、HES-FR 0.1％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
实施例2
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC 55.0份、ABS 13.3％、磷酸甲苯二甲苯酯8.0％、KSS0.1％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A 15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
实施例3
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC 55.0份、ABS 13.3％、磷酸甲苯二甲苯酯8.0％、PDMS0.1％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A 15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
实施例4
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC 55.0份、ABS 12.7％、磷酸甲苯二甲苯酯8.0％、HES-FR0.1％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％、银粉0.6％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A 15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
实施例5
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC树脂55.0份、ABS 7.9％、磷酸甲苯二甲苯酯12.0％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％、银粉0.6％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A 15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
对比例1
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC 55.0份、ABS 11.2％、磷酸甲苯二甲苯酯10.0％、KSS 0.2％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A 15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
对比例2
该实施例中的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，按重量百分比含量，由以下组分组成：PC 55.0份、ABS 11.2％、磷酸甲苯二甲苯酯10.0％、PDMS2％、MBS 4.0％、ABS-g-MAH 3.0％、加工助剂1.5％、抗氧剂0.5％、抗紫外线剂0.5％在搅拌桶中搅拌5分钟，经过提前处理的巨石玻璃纤维988A 15％，再经双螺杆挤出机熔融挤出造粒，其加工工艺如上所述。
对比例3
配方工艺同实施例1，注塑模温100℃，其加工工艺如上所述。
性能测试及评价：
将上述实施例1-5及对比例1-3制备的粒子物料先在鼓风烘箱中80-90℃的条件下干燥4小时，然后将干燥好的粒子物料用注射成型机制成标准测试样条测试；
其中，拉伸强度按ASTM D-638标准进行检验。
试样类型为I型，样条尺寸(mm)：
(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；
缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。
试样类型为I型，试样尺寸(mm)：
(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2)；
缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm。
实施例1-5及对比例1-3制备的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料的测试标准、性能及单位如表1所示。
实施例1-5及对比例1-3制备的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料的测试结果如表2所示。
| 物性性能 | 测试标准 | 条件 | 单位 |
| 拉伸强度 | ASTM D638 | 50mm/min | MPa |
| 断裂伸长率 | ASTM D638 | 50mm/min | ％ |
| 弯曲强度 | ASTM D790 | 20mm/min | MPa |
| 弯曲模量 | ASTM D790 | 20mm/min | MPa |
| 冲击强度 | ASTM D256 | 2.75J，23℃ | J/m |
| 熔融指数 | ASTMD 1238 | 260℃/2.16KG | g/10min |
| 密度 | ASTM D792 | 23℃ | g/cm3 |
| 阻燃 | UL94 | 3.2mm/2.0mm | |
| 热变形温度 | ASTM D648 | 1.8Mpa(未退火) | ℃ |
| 模具温度 | 升温/降温 | 快速升温降温 | ℃ |
| 表面光泽度 |
表1
表2
从上述表1和表2可知，磺酸盐类阻燃剂和硅系阻燃剂对PC/ABS磷酸酯阻燃体系都有一定的协效作用，我们可以就看到有机硅阻燃剂的协效作用相对较差，而磺酸盐类阻燃剂又以含有两个磺酸基团的钠盐或钾盐的协效作用优异，模具温度会影响材料的表面性能。
本发明无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，主要目的是改善无机纤维与有机基材的表面结合性能，达到高光泽，实现传统玻纤增强非结晶性材料无法应用于高光外观件的缺陷，采用RHCM注塑工艺可改变材料的表面结晶状态，增强基材对无机纤维的包覆，提高熔体在模腔内的熔流性能，材料的主要特点是优异的强度模量、良好的表面硬度、尺寸稳定性、加工流动性，可实现高光镜面效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，包括如下重量百分比的组份：
2.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述PC在300℃/1.2KG条件下熔融指数为8-30g/min。
3.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述仿金属色粉为铝银浆、片状银粉或铜粉；或
所述仿金属色粉为仿金属珠光母粒与铝银浆、片状银粉或铜粉的复合物；
其中，所述仿金属色粉的目数选择范围为60-800目、颗粒大小为30-60微米、耐温大于300℃。
4.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述含磷阻燃剂为磷酸二甲苯酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、次膦酸盐、三聚氰胺磷酸盐或磷酸盐。
5.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述无机纤维为表面经偶联剂处理过的玻璃纤维、MF、长玻纤、异型扁平玻纤、碳纤维、芳纶纤维或碳化硅纤维。
6.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)按照重量比1：1复配得到的混合物或三甘醇双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯腈或三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯。
7.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述相容剂为MBS、SMA或马来酸酐枝节物。
8.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述增韧剂为马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯双接枝的乙烯弹性体、高胶粉或MBS增韧剂。
9.如权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，其特征在于，所述加工助剂为内外润滑剂、脱模剂、分散剂与防玻纤外露剂复配得到，按照重量份比，其配方组分为：内外润滑剂0.5份、脱模剂0.3份、分散剂0.6份、防玻纤外露剂0.3份。
10.如权利要求1-9任一项所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述的无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料配方分别称取PC、ABS、磺酸盐类阻燃剂、含磷阻燃剂、相容剂、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、抗紫外线剂、无机纤维、仿金属色粉；
(2)制备第一混合物
将步骤(1)中称取的所述PC、ABS、增韧剂、加工助剂、抗氧剂、抗紫外线剂、银粉加入高混机中高速混合2-10分钟，得到第一混合物；
(3)熔融挤出
将步骤(2)中得到的第一混合物由主喂料系统加入啮合同向双螺杆挤出机中，将磺酸盐类阻燃剂、含磷阻燃剂加热到80℃在第三加料口加入、硅烷偶联剂处理的玻璃纤维通过侧喂料计量在第二加料口加入，经熔融反应、挤出、冷却、切粒、干燥，得到无卤阻燃高光泽无机纤维增强PC/ABS材料，所述啮合同向双螺杆挤出机的长径比36：1，共有螺筒筒体9节，每节筒体长290mm，螺筒总长度为2610mm，其中，第1节为上开口筒体，包括主喂料的上开口；第4节为上开口筒体，包括加入纤维和自然排气的上开口；第6节为上开口筒体，包括加入液态阻燃剂的上开口；第8节筒体包括真空口，配有抽真空的装置；第9节为机头体，第2、3、5、7、9节均为闭口筒体，所述啮合同向双螺杆挤出机的工艺条件为：双螺杆挤出机加料段温度为180-225℃，塑化段温度为235℃-245℃，均化段温度为250℃-290℃，机头温度190℃-220℃，主机频率设为20-45Hz，螺杆转速350-450rpm，主喂料转速360rpm，真空度为-0.04-0.1MPa，侧喂料计量泵加热到80℃，RHCM注塑模具温度应控制在120-160℃。
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