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CN109486154B - 一种pc-abs合金直接注射成型用高效无卤增强型阻燃功能母粒及其制备方法 - Google Patents

一种pc-abs合金直接注射成型用高效无卤增强型阻燃功能母粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于塑料改性及加工技术领域，尤其涉及一种可直接应用于PC/ABS合金制品注射成型加工的高效增强型无卤阻燃功能母粒及其制备方法；该功能母粒由A和B两种母粒组合而成，A母粒的质量百分比组成如下：玻璃纤维50.0～60.0wt.%、高流动PC树脂20.0～25.0wt.%、ABS树脂10.0～15.0wt.%、热塑性苯乙烯弹性体5.0～10.0wt.%、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物2.0～3.0wt.%、超支化聚酯1.0～2.0wt.%、抗氧剂0.1～0.3wt.%；本发明的功能母粒与传统塑料功能母粒相比，避免了加工过程中，因玻璃纤维与阻燃剂相互剪切磨损造成改性效能互损，较传统增强无卤阻燃体系相比，显著提高了两者的改性效能；该母粒具有易分散易加工特征，可直接与PC/ABS合金树脂按配比简单混合后注塑成型。

Description

一种PC-ABS合金直接注射成型用高效无卤增强型阻燃功能母 粒及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料改性及加工技术领域，尤其涉及一种可直接应用于PC/ABS合金制品注射成型加工的高效增强型无卤阻燃功能母粒及其制备方法。
背景技术
采用双螺杆挤出机实施熔融共混是实施塑料改性的传统方法，利用同向双螺杆挤出机高效优异的混合效能，可将热塑性塑料与各类改性添加剂进行连续化熔融共混挤出造粒，所制备的改性专用料将再次用于注射或挤出加工成型出各种制品。这一技术路线不仅使塑料制品的强度、韧性、刚度、耐蠕变、抗挠曲等物理机械性能获得有效提高，而且还能够赋予塑料制品阻燃、导电、导热、导磁、抗静电、抗菌等特殊的物理化学功效。虽然该技术路在当前塑料改性加工领域中占据主流位置，然而在该技术实施过程中，所有基体树脂与改性添加剂都必须经过双螺杆挤出和注射成型两次熔融加工热历程，聚合物分子链及其相关改性添加剂会出现不同程度的降解，导致塑料制品最终的长期使用寿命缩短。这一技术路线也增加了改性塑料的加工周期和能耗，有悖于当前绿色可持续工业发展的基本理念。此外，针对不同形状及不同材料质的改性添加剂可能存在加工装备和加工工艺的巨大差异，例如利用双螺杆挤出机加工可发挥高温高剪切功效将增强增韧等改性效能发挥到最大限度；而利用密炼机的低温和长时间捏合功效，可将不耐温助剂、低熔点助剂、低堆积密度难喂料粉体、易吸水助剂、液体和胶体助剂、晶须等各类添加剂充分混合并分散均匀，然而采用双螺杆挤出机熔融挤出共混则无法实现这样的加工效果。
采用塑料功能母粒的方式来制备改性塑料是当前塑料改性技术领域发展过程中的一项重要措施。利用预先制备好的含有高浓度改性添加剂的功能母粒与塑料原料通过双螺杆挤出机或者密炼机实施熔融共混和挤出造粒，不仅能更有效提高添加剂在基体中的分散性并取得更优异的改性效果，还能够减少加工车间的粉尘污染，是实现改性塑料绿色加工的重要途径之一。随着塑料母粒的功能化设计及制备技术的飞速发展，塑料母粒的功能越来越强大、品种越来越丰富，其应用领域也不断拓展，塑料改性的母粒化应用必将成为未来改性塑料清洁化生产领域中一项不可或缺的共性关键技术。
目前，随着塑料应用领域的不断拓展，对其性能的要求来越来越高，很多应用领域需要塑料制品具备高强度、高韧性、耐高温、阻燃、导热、导电等多重功能和优异的综合性能，对每一种改性料的制备加工都需要添加各种各样材质及形态的改性添加剂和助剂，这对传统塑料改性技术提出了极大的挑战。虽然塑料功能母粒技术的发展为这一挑战提供了技术支撑，但在实际操作过程中仍然存在很多技术难题。其中最主要技术难题包括以下三点：①不同材质及形态的改性添加剂和助剂需采用不同加工装备及工艺才能最大限度地发挥其各自的改性功效；②不同材质及形态的改性添加剂及助剂与基体树脂在同一加工装备（双螺杆挤出机或密炼机）上实施熔融共混会因其相互剪切磨损造成改性效能互损；③不同材质改性添加剂及助剂与基体树脂熔融共混的加工温度差异性大，如果同时在相同加工装备中实施共混会产生严重的温度不匹配问题，导致改性效果变差。例如针对增强阻燃型塑料改性体系，当增强用玻璃纤维、有机阻燃剂和无机阻燃协效剂同时与基体树脂在双螺杆挤出机或密炼机内进行熔融共混时，纤维与无机粒子之间会因相互间磨损造成纤维长径比大幅下降，导致纤维增强效果变差；纤维与有机阻燃剂也会因内摩擦生热导致阻燃剂分解，严重影响阻燃效果。此外，玻璃纤维增强塑料改性体系与阻燃改性塑料体系的加工温度存在明显的差异，通常增强改性体系的加工温度要比阻燃体系的加工温度高40～70℃，如果将这两类改性体系在同一加工装备相同加工条件下实施熔融共混，必将损害其中一个体系的改性功效。上述不同添加剂体系之间改性效能互损问题，目前在塑料的高性能化和多功能化改性技术实施过程尤为突出。
针对塑料的高性能化和多功能化改性同步实施过程中存在的问题，本专利发明了采用功能组合双母粒的思路来实施塑料的增强及多重功能改性的开发思路。即针对塑料改性添加剂材质的特点，将共混加工中可能存在改性效能互损的添加剂分别制备成A和B两种母粒，并根据这两种母粒所含改性添加剂的结构、材质和物性特点，分别设计出各自的高度均匀分散体系。然后将两种功能母粒同步应用于塑料制品注射成型加工，这样即可避免塑料增强及功能化改性加工过程中产生的改性添加剂效能互损、加工温度不匹配问题，同时发挥不同材质改性添加剂及助剂的最大改性效能，还可避免传统功能母粒与基体树脂再次挤出造粒加工，从而有效地提高了塑料改性的效果、减少生产加工周期产，并节约了生产能源消耗。这一思路将为实现高效节能的绿色塑料加工提供重要的途径。
聚碳酸酯（PC）/苯乙烯–聚丁二烯–苯乙烯共聚物（ABS）合金是当前全球使用量最大的工程塑料，通过对PC/ABS合金进行高性能化和功能化改性，可极大拓展其应用领域。作为一种重要PC/ABS合金改性材料，增强阻燃型PC/ABS合金复合物在机械、汽车、轨道效能、电子电器等领域获得广泛应用。随着人们环保意识的不断提高，含卤阻燃剂在PC/ABS合金改性中的应用受到限制，增强型无卤阻燃PC/ABS合金材料的应用受到推广。但是在增强型无卤阻燃PC/ABS合金改性专用料的加工制备过程中，将无机增强纤维和阻燃剂同时添加到PC/ABS合金树脂中进行熔融共混挤出，就会出现典型的添加剂改性效能互损现象。
发明内容
为解决现有玻璃纤维增强阻燃PC/ABS合金专用料制备过程中存在的改性效能互损难题，本发明提供一种可直接应用于PC/ABS合金塑料制品注射成型加工的高效增强阻燃功能母粒及其制备方法。该功能母粒由A和B两种功能母粒组合而成。其中A母粒主要由短切玻璃纤维、高流动PC树脂、ABS树脂、热塑性苯乙烯弹性体、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物和具有超高分散能力的超支化聚酯组成，通过双螺杆挤出机高温熔融挤出造低制备成增强母粒；B母粒主要由溴–锑复配阻燃剂、热塑性苯乙烯弹性体、低分子量聚苯醚、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物和超支化聚酯超分散性载体树脂组成，通过密炼机低温混炼制备成无卤阻燃母粒。运用将两种母粒分别加工的方法可取得以下技术优势：①避免了玻璃纤维与磷／氮系阻燃剂直接共混产生内摩擦生热，导致磷／氮系阻燃剂的分解；②解决了玻璃纤维增强PC/ABS合金与磷–氮复配阻燃PC/ABS合金两种改性体系熔融共混加工温度不匹配的难题；③运用加工温度较低的超分散性树脂及助剂体系为载体，不仅有利于提高阻燃剂在塑料基体中的分散性，还显著降低了含磷／氮系阻燃剂母粒的加工制备温度，避免了阻燃剂的热分解；④采用苯乙烯–马来酸酐无规共聚物作为A和B母粒载体组分，不但能提高纤维与基体间的界面粘结性、还能对PC/ABS合金树脂与载体树脂间起到增容作用；⑤通过在B母粒中引入低分子量聚苯醚作为载体，不但有利于提高磷／氮系阻燃剂的分散性和与基体的相容性，还能发挥成炭剂的效果，促进了磷／氮系阻燃剂阻燃功效。此外，针对A和B两种母粒均根据其所负载的改性添加剂的物性特征，实施了促进其润滑及高效分散的配方体系设计。因此，可根据性能要求直接将A和B母粒按一定配比与PC/ABS合金树脂简单混合后注塑成型，亦可增加其它树脂和/或母粒一起注塑成型：包括但不局限于：PC树脂、ABS树脂、色母粒、抗菌母粒、耐候母粒、抗静电母粒。由于注塑机内所用的是单螺杆熔体推进模式，对玻璃纤维和阻燃剂的剪切作用非常微弱，基本不会对两者的改性功效造成损害。因此，这一方法有效避免了玻璃纤维与阻燃剂因再次通过双螺杆共混挤出加工所造成的改性效能互损，极大地提高了对PC/ABS合金的增强阻燃改性效果，从而实践了1+1大于2的塑料改性配方与加工工艺最优化设计理念。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，所述功能母粒由A和B两种母粒组合而成，所述A母粒的质量百分比组成如下：玻璃纤维50.0～60.0wt.%、高流动PC树脂20.0～25.0wt.%、ABS树脂10.0～15.0wt.%、热塑性苯乙烯弹性体5.0～10.0wt.%、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物2.0～3.0wt.%、超支化聚酯1.0～2.0wt.%、抗氧剂0.1～0.3wt.%，所述B母粒的质量百分比组成如下：磷系阻燃剂40.0～60.0wt.%、氮阻燃剂25.0～45.0wt.%、热塑性苯乙烯弹性体5.0～10.0wt.%、低分子量聚苯醚3.0～5.0wt.%、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物2.0～3.0wt.%、超支化聚酯1.0～2.0wt.%、润滑剂0.5～1.0wt.%。
进一步的，所述玻璃纤维为长度分布为3.0～5.0mm的定长短切纤维。
进一步的，所述高流动PC树脂的熔融指数大于15g/10min。
进一步的，所述低分子量聚苯醚的分子量为3000～10000克／摩尔。
进一步的，所述热塑性苯乙烯弹性体为苯乙烯–丁二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯–异戊二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SIS）、苯乙烯–氢化丁二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、苯乙烯–氢化异戊二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SEIS）中的一种或几种，优选为SEBS。
进一步的，所述超支化聚酯为以季戊四醇为核、以聚二羟甲基丙酸为支化链的四臂聚酯共聚物。
进一步的，所述抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
进一步的，所述磷系阻燃剂为磷酸三苯酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)、双酚A双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、二乙基次磷酸盐铝、甲基乙基次磷酸盐铝、次磷酸钙、多聚磷酸铵和三聚氰胺多聚磷酸盐中的任意一种或几种。
进一步的，所述氮系阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和三聚氰胺中的任意一种或两种。
进一步的，所述润滑剂为E蜡、OP蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。
制备一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的方法，所述方法涉及A母粒和B母粒的制备方法，所述A母粒的制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取短切玻璃纤维、高流动PC树脂、ABS树脂、热塑性苯乙烯弹性体、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物、超支化聚酯和抗氧剂，并将其中的粒料和粉料投入高速混合器内混合均匀；
（2）将步骤（1）中获得的混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒。
进一步的，双螺杆挤出机的螺杆转速为200～300转/分钟，机筒温度为220～260℃。
制备一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的方法，所述方法涉及A母粒和B母粒的制备方法，所述B母粒的制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、热塑性苯乙烯弹性体、低分子量聚苯醚、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物、超支化聚酯和润滑剂，然后将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，得到团状共混物；
（2）将步骤（1）中获得的团状共混物通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒。
进一步的，密炼机的混炼温度为110～130℃，混炼时间为15～20分钟。单螺杆挤出机的螺杆转速为150～200转／分钟，机筒温度为150～160℃。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
（1）针对改性添加剂的物性特点为，采用A母粒和B母粒分开加工的方法，分别制备了长玻璃纤维增强母粒（A母粒）和磷–氮复配阻燃母粒（B母粒），有效避免了PC/ABS合金与玻璃纤维和无卤阻燃剂直接熔融共混挤出时，因相互剪切和摩擦生热造成的无卤阻燃剂分解造成的阻燃效能受损，同时也解决了两个改性体系加工温度不匹配的技术难题，从而显著提高了两种改性添加剂各自的改性效能。
（2）在B母粒中巧妙地采用低分子量聚苯醚作为载体，不但有利于提高磷／氮系阻燃剂的分散性和与基体的相容性，还能发挥成炭剂的效果，促进了磷／氮系阻燃剂阻燃功效，同时避免了因外添加成炭剂后小分子迁移导致的PC/ABS合金制品表面结霜现象。
（3）在A母粒和B母粒中均采用具有高分散性和高相容性树脂联合载体，不仅能有效提高了玻璃纤维与PC/ABS合金基体的界面粘结性，还能其在直接用于PC/ABS合金塑料制品注射成型加工时，玻璃纤维和阻燃剂在PC/ABS合金树脂基体中得到更好的分散效果，从而获得更优异的增强和阻燃效果。
（4）本发明所制备的功能母粒与传统塑料功能母粒相比，巧妙运用了两种不同功能母粒的组合方式进行分别加工，不仅解决了改性塑料制备加工过程中不同添加剂改性效能互损的难题，产生了1+1远大于2的改性效果，还具有易分散易加工特征，可根据PC/ABS合金塑料制品的性能要求，将A母粒和B母粒按一定配比与PC/ABS合金树脂简单混合后，直接应用于塑料制品的注射成型加工。由于注塑机内所用的是单螺杆熔体推进模式，对玻璃纤维和阻燃剂的剪切作用非常微弱，基本不会对两者的改性功效造成损害，从而避免了常规塑料改性过程中的基体树脂及改性母粒二次或多次经过加工机械的熔融混合所导致的抗氧剂损耗、增强纤维长径比损失和基体树脂热裂解问题，显著提高了PC/ABS合金制品的机械性能和长期使用。
（5）本发明在有效提高PC/ABS合金增强阻燃改性效能同时，简化了塑料改性加工步骤、减少了加工周期、降低了能耗、提高了生产效率，真正实现了绿色化工发展理念。本发明的组合式功能母粒，可根据客户要求在PC/ABS合金塑料制品注射成型过程中，灵活调配A母粒和B母粒的组合方式及其与树脂原料的配比来调整其性能和成本。本发明的方法和技术可广泛应用于各类PC/ABS合金塑料制品的注射成型和高性能化及功能化改性一体化加工。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但是这些实施例不是对本发明保护范围的限制。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，由A和B两种母粒组合而成，其A母粒的原料质量配比如下：
Figure 2562DEST_PATH_IMAGE001
抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
其B母粒的原料质量配比如下：
Figure 758028DEST_PATH_IMAGE002
A母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，将高流动PC树脂、ABS树脂、SEBS、SMA、超支化聚酯和抗氧剂投入高速混合器内混合均匀，然后将所获混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒，双螺杆挤出机的料筒至机头各段温度控制在220～260℃，螺杆转速为250转/分钟。
B母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，并将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，密炼机的混炼温度为125℃，混炼时间为20分钟，然后将所得到团状共混物，通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒；单螺杆挤出机的螺杆转速为185转／分钟，机筒温度分段控制在150～160℃。
实施例2
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，由A和B两种母粒组合而成，其A母粒的原料质量配比如下：
Figure 350683DEST_PATH_IMAGE003
抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
其B母粒的原料质量配比如下：
Figure 431772DEST_PATH_IMAGE004
A母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，将高流动PC树脂、ABS树脂、SEIS、SMA、超支化聚酯和抗氧剂投入高速混合器内混合均匀，然后将所获混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒，双螺杆挤出机的料筒至机头各段温度控制在220～260℃，螺杆转速为230转/分钟。
B母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，并将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，密炼机的混炼温度为130℃，混炼时间为20分钟，然后将所得到团状共混物，通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒；单螺杆挤出机的螺杆转速为175转／分钟，机筒温度分段控制在150～160℃。
实施例3
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，由A和B两种母粒组合而成，其A母粒的原料质量配比如下：
Figure 375457DEST_PATH_IMAGE005
抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
其B母粒的原料质量配比如下：
Figure 934614DEST_PATH_IMAGE006
A母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，将高流动PC树脂、ABS树脂、SBS、SMA、超支化聚酯和抗氧剂投入高速混合器内混合均匀，然后将所获混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒，双螺杆挤出机的料筒至机头各段温度控制在220～260℃，螺杆转速为200转/分钟。
B母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，并将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，密炼机的混炼温度为130℃，混炼时间为20分钟，然后将所得到团状共混物，通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒；单螺杆挤出机的螺杆转速为200转／分钟，机筒温度分段控制在150～160℃。
实施例4
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，由A和B两种母粒组合而成，其A母粒的原料质量配比如下：
Figure 647355DEST_PATH_IMAGE007
抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
其B母粒的原料质量配比如下：
Figure 368187DEST_PATH_IMAGE008
A母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，将高流动PC树脂、ABS树脂、SIS、SMA、超支化聚酯和抗氧剂投入高速混合器内混合均匀，然后将所获混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒，双螺杆挤出机的料筒至机头各段温度控制在220～260℃，螺杆转速为220转/分钟。
B母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，并将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，密炼机的混炼温度为128℃，混炼时间为20分钟，然后将所得到团状共混物，通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒；单螺杆挤出机的螺杆转速为185转／分钟，机筒温度分段控制在150～160℃。
实施例5
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，由A和B两种母粒组合而成，其A母粒的原料质量配比如下：
Figure 2430DEST_PATH_IMAGE009
抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
其B母粒的原料质量配比如下：
Figure 99699DEST_PATH_IMAGE010
A母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，将高流动PC树脂、ABS树脂、SEBS、SMA、超支化聚酯和抗氧剂投入高速混合器内混合均匀，然后将所获混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒，双螺杆挤出机的料筒至机头各段温度控制在220～260℃，螺杆转速为220转/分钟。
B母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，并将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，密炼机的混炼温度为120℃，混炼时间为20分钟，然后将所得到团状共混物，通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒；单螺杆挤出机的螺杆转速为150转／分钟，机筒温度分段控制在150～160℃。
实施例6
一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，由A和B两种母粒组合而成，其A母粒的原料质量配比如下：
Figure 198106DEST_PATH_IMAGE011
抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚（商品名为抗氧剂565）和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（商品名为抗氧剂S9228）按质量比为1:1组成的复配物。
其B母粒的原料质量配比如下：
Figure 89838DEST_PATH_IMAGE012
A母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，将高流动PC树脂、ABS树脂、SEIS、SMA、超支化聚酯和抗氧剂投入高速混合器内混合均匀，然后将所获混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒，双螺杆挤出机的料筒至机头各段温度控制在220～260℃，螺杆转速为200转/分钟。
B母粒的制备方法如下：按上述质量配比要求称取所有原料，并将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，密炼机的混炼温度为115℃，混炼时间为20分钟，然后将所得到团状共混物，通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒；单螺杆挤出机的螺杆转速为155转／分钟，机筒温度分段控制在150～160℃。
实施例1－6中的超支化聚酯为以季戊四醇为核、以聚二羟甲基丙酸为支化链的四臂聚酯共聚物。
本发明中A母粒和B母粒按照任意质量比混合，本发明中其余地方的组分之间未明确写明比例关系的表示按照任意比例均能实现。
为验证本发明制备的PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的改性效果，将实施例1－6所制备的A母粒和B母粒按各自25wt.%的质量百分比与PC/ABS合金同时混合，直接注射成型测试样条，然后进行各项性能检测；与此同时，按照实施例1－6中所获注射测试样条完全相同组分及配比，且由双螺杆挤出机共混加工后再注塑成型测试样条作为对照例，然后对其性能进行检测。所有性能测试结果如表1所示（其中对照例1－6分别为与实施例1－6中组成与配比相同、但采用双螺杆挤出机加工后再注塑成型测试样条的性能）。
通过对表1中数据的参考表明，将本发明以上实施例所制备的PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，在应用于PC/ABS合金直接注射成型后，在组分及配比完全相同情况下，其塑料制品的拉伸强度、缺口冲击强度和阻燃性能，明显优于采用双螺杆挤出机加工后再注塑成型制品的性能。利用本发明的功能母粒，将不但极大地简化了PC/ABS合金改性加工步骤、提高了加工效率、减低了能耗，还显著增强了改性效果，实现了塑料制备绿色加工的可持续化发展理念。
表1实施例1－6所制备功能母粒直接注射成型PC/ABS合金测试样条与相同原料配方经双螺杆挤出机加工再注射成型PC/ABS合金测试样条的性能对照
表1
Figure 8116DEST_PATH_IMAGE014
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，其特征在于：所述功能母粒由A和B两种母粒组合而成，所述A母粒的质量百分比组成如下：玻璃纤维50.0～60.0wt.%、高流动PC树脂20.0～25.0wt.%、ABS树脂10.0～15.0wt.%、热塑性苯乙烯弹性体5.0～10.0wt.%、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物2.0～3.0wt.%、超支化聚酯1.0～2.0wt.%、抗氧剂0.1～0.3wt.%，所述玻璃纤维为长度分布为3.0～5.0mm的定长短切纤维，所述高流动PC树脂的熔融指数大于15g/10min，
所述B母粒的质量百分比组成如下：磷系阻燃剂40.0～60.0wt.%、氮系阻燃剂25.0～45.0wt.%、热塑性苯乙烯弹性体5.0～10.0wt.%、低分子量聚苯醚3.0～5.0wt.%、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物2.0～3.0wt.%、超支化聚酯1.0～2.0wt.%、润滑剂0.5～1.0wt.%，所述低分子量聚苯醚的分子量为3000～10000克／摩尔。
2.根据权利要求1所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，其特征在于：所述热塑性苯乙烯弹性体为苯乙烯–丁二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯–异戊二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SIS）、苯乙烯–氢化丁二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）、苯乙烯–氢化异戊二烯–苯乙烯嵌段共聚物（SEIS）中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，其特征在于：所述超支化聚酯为以季戊四醇为核、以聚二羟甲基丙酸为支化链的四臂聚酯共聚物。
4.根据权利要求1所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，其特征在于：所述抗氧剂为4-[(4,6-二辛硫基-1,3,5-三嗪-2-基)]-2,6-二叔丁基苯酚和双（2，4—二枯基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯按质量比为1:1组成的复配物。
5.根据权利要求1所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，其特征在于：所述磷系阻燃剂为磷酸三苯酯、间苯二酚双(磷酸二苯酯)、双酚A双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、二乙基次磷酸盐铝、甲基乙基次磷酸盐铝、次磷酸钙、多聚磷酸铵和三聚氰胺多聚磷酸盐中的任意一种或几种；所述氮系阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和三聚氰胺中的任意一种或两种。
6.根据权利要求1所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒，其特征在于：所述润滑剂为E蜡、OP蜡、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。
7.制备如权利要求1–6中任一项所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的方法，其特征在于：所述A母粒的制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取短切玻璃纤维、高流动PC树脂、ABS树脂、热塑性苯乙烯弹性体、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物、超支化聚酯和抗氧剂，并将其中的粒料和粉料投入高速混合器内混合均匀；
（2）将步骤（1）中获得的混合料以及所称取的短切玻璃纤维分别通过锥形喂料机和侧喂料机喂入双螺杆挤出机进行共混挤出并造粒，获得所述A母粒。
8.根据权利要求7所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的制备方法，其特征在于：所述A母粒的加工工艺为：双螺杆挤出机的螺杆转速为200～300转/分钟，机筒温度为220～260℃。
9.制备如权利要求1–6中任一项所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的方法，其特征在于：所述B母粒的制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、热塑性苯乙烯弹性体、低分子量聚苯醚、苯乙烯–马来酸酐无规共聚物、超支化聚酯和润滑剂，然后将其投入高速混合器内混合均匀后转移至密炼机内进行热混炼，得到团状共混物；
（2）将步骤（1）中获得的团状共混物通过锥形喂料机喂入单螺杆挤出机，经融熔挤出并造粒，获得所述B母粒。
10.根据权利要求9所述一种PC/ABS合金直接注射成型用高效增强型无卤阻燃功能母粒的制备方法，其特征在于：所述B母粒的加工工艺为：密炼机的混炼温度为110～130℃，混炼时间为15～20分钟，单螺杆挤出机的螺杆转速为150～200转／分钟，机筒温度为150～160℃。
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