[发明专利]一种热塑性合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种热塑性合金及其制备方法。

背景技术

    ABS 属世界第五大通用塑料，也是介于工程塑料和通用塑料之间的一种需求量大、发展快的高分子材料。ABS 树脂兼有丙烯腈的刚性、耐热性，丁二烯的韧性和苯乙烯的光泽性和加工流动性，广泛用于电子、电器、汽车、纺织器材、建筑及生活用品等方面。ABS树脂虽具有优良的综合性能，但由于ABS树脂的韧性较某些工程塑料低，因而限制了其应用。

添加橡胶增韧剂对ABS 进行共混改性是改善其性能的主要方法，但改善的效果尤其韧性提高的幅度有限，且容易造成其他性能的损失。将其他种类高分子材料加入ABS中制备合金是目前改性的另一主要方向，如ABS/尼龙、ABS/PVC、ABS/PC、ABS/PMMA等。将共聚酯加入ABS中制备ABS/共聚酯合金是顺应塑料合金化趋势的产物。

共聚酯是指用酸和二元醇反应进行共聚合而制备的聚酯材料，主要有PETG、PCTG、PCTA和PCCE等。和传统的聚酯材料相比，共聚酯的物理机械性能和加工性能有了很大的提高。由共聚酯制备的制品高度透朗，抗冲击性能优异，具有很高刚度、硬度和良好的韧性，甚至在低温时也保持应有的韧性，并可采用传统的挤出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法进行加工。将ABS和共聚酯进行共混改性制备合金材料，可融合两者的优点，在耐候性、耐溶剂性和物理机械性能等方面有着较优异的表现。金发科技股份有限公司曾将ABS树脂和聚酯或共聚酯进行共混改性，并加入一定量的阻燃剂，制备了阻燃合金（申请号：200810218436.2）。这类合金具有阻燃性，但在韧性和耐候性方面并不突出。

发明内容

    本发明的目的是改善现有热塑性合金的性能，提供一种具有超高韧性，兼具良好耐候性的热塑性合金及其制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种热塑性合金，由如下按重量百分数计算的组分组成：

ABS树脂      25～80%

共聚酯        15～70%

相容剂        1～5%

耐候剂        0.5～1.5%

加工助剂      0.5～1.5%；

所述共聚酯为PCTG、PETG或PCTA；

所述相容剂为恶唑啉共聚物（OZ）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚苯乙烯（EGMA-g-PS）中的一种或几种的混合物。

所述相容剂优选为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚苯乙烯（EGMA-g-PS）。

所述ABS树脂由5~80重量%的接枝聚丁二烯橡胶和95~20重量%的接枝聚苯乙烯-丙烯腈共聚物组成。所述ABS树脂可由乳液接枝法或本体法合成，也可由接枝聚丁二烯橡胶与聚苯乙烯-丙烯腈共聚物直接共混而得。

所述PCTG和PETG具有如式（Ⅰ）所示结构：

（Ⅰ）

式（Ⅰ）中环己烷二亚甲基醇的加入量大于50%时为PCTG，小于50%时为PETG，式中m>1；

所述PCTA具有式（Ⅱ）所示结构：

（Ⅱ）

式（Ⅱ）中m, n>1。

所述的耐候剂为苯并三唑类（例如CHISORB P）、受阻胺类（例如CHISORB 770）、苯酚类（例如CHISORB 5431）中的一种或几种的混合物。

所述加工助剂为乙撑双硬脂酸酰胺（EBS）、芥酸酰胺、硬脂酸锌、有机硅油中的一种或几种的混合物。

一种所述热塑性合金的制备方法，包括如下步骤：将各组分经过高混机预混合，加入到双螺杆挤出机中，在170~250℃下经塑化混合挤出，冷却造粒，得到成品。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）用ABS树脂和共聚酯作为材料基体，综合了两者的优点，通过添加合适的相容剂，使合金具有超高韧性，相比原有技术或专利有明显优势；

（2）通过添加适合的耐候体系，ABS/共聚酯合金具有良好的耐候性，尤其相比阻燃ABS/共聚酯合金具有明显优势；

（3）通过调节合金中两种主要成分的比例，可得到一系列不同物理机械性能的材料;

（4）通过相容剂和耐候体系的复配，合金的物理机械性能和耐候性能大幅提升，适用于无阻燃要求但对材料韧性和耐候性有较高要求的领域。

 

具体实施方式