[发明专利]一种高强耐候改性PC/ABS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，具体地说是一种高强耐候改性PC/ABS合金及其制备方法。

背景技术

PC/ABS合金（聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是一种重要的工程塑料合金，具有良好的成型性和耐低温冲击性能，较高的热变形温度及光稳定性。与PC相比，PC/ABS合金降低了熔体黏度，改善了加工性能，并且大大提高了产品耐应力开裂性能；与ABS相比，PC/ABS合金提高了耐热性和耐候性，成本低于PC，兼具PC与ABS两者的性能，因此具有广阔的应用前景和巨大的市场价值，其主要应用领域包括汽车、电子、电器等行业。但PC/ABS合金属于部分相容的聚合物体系，其相容性的好坏将直接影响了该合金体系的各项性能指标。为了改善PC/ABS合金的相容性，通常需加入第三组分，可以起到进一步改善其性能和提高力学性能的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强耐候改性PC/ABS合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强耐候改性PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～70%、ABS 20%～30%、表面改性碳纤维5%～15%、相容增韧剂2%～5%、复合光稳定剂0.5%～2%、复合抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量为20000～40000g/mol。

所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其重均分子量为80000～150000g/mol。

所述的表面改性碳纤维为通过电聚合法进行表面改性处理的碳纤维。

所述的相容增韧剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAN-g-GMA）。

所述的复合光稳定剂是由受阻胺光稳定剂HS-944和受阻胺光稳定剂HS-622按质量比1：1组成的复配物。

所述的复合抗氧剂是由受阻酚抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1：2组成的复配物。

所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。

上述的一种高强耐候改性PC/ABS合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，待用；

（2）、制备表面改性碳纤维：在盛有电聚合液的反应槽中加入碳纤维，并以加入的碳纤维作阳极、反应槽的不锈钢板作阴极，电聚合液为初始阴离子浓度在0.2～3.0mol/L的苯乙烯马来酸酐、甲基乙烯醚马来酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一种的铵盐水溶液，在电聚合液温度为4℃～28℃下控制循环伏安电位-0.8～0.3V，待处理30～150分钟、并使碳纤维表面沉积形成一层聚合膜后，取出碳纤维并用去离子水清洗残液，然后进行干燥即得所述的表面改性碳纤维，待用；

（3）、将按重量配比称取干燥的PC和ABS加入高速混合机中搅拌均匀，然后加入按重量配比称取步骤（2）的产物，同时加入按重量配比称取的相容增韧剂、复合光稳定剂、复合抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌10～25分钟和达到混合均匀后，出料；

（4）、将步骤（3）的混和物加入双螺杆挤出机中，在240℃～270℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高强耐候改性PC/ABS合金。

本发明的有益效果是，本发明采用碳纤维填充增强改性，同时添加适量相容增韧剂、复合光稳定剂等助剂，使制得的PC/ABS合金在兼具有PC、ABS各自原有的优异性能的同时，具有高强度、高模量、高耐热性能，而且具有良好的耐候性能和加工性能，其综合力学性能优异。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

一种高强耐候改性PC/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PC 52%、ABS 25%、表面改性碳纤维15%、苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAN-g-GMA）5%、复合光稳定剂2%、复合抗氧剂0.3%、季戊四醇硬脂酸酯0.7%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量为20000～40000g/mol；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其重均分子量为80000～150000g/mol；所述的表面改性碳纤维为通过电聚合法进行表面改性处理的碳纤维；所述的复合光稳定剂是由受阻胺光稳定剂HS-944和受阻胺光稳定剂HS-622按质量比1：1组成的复配物；所述的复合抗氧剂是由受阻酚抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1：2组成的复配物。

制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，ABS在80℃～90℃下干燥2～4小时，待用；（2）、制备表面改性碳纤维：在盛有电聚合液的反应槽中加入碳纤维，并以加入的碳纤维作阳极、反应槽的不锈钢板作阴极，电聚合液为初始阴离子浓度在0.2～3.0mol/L的苯乙烯马来酸酐、甲基乙烯醚马来酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一种的铵盐水溶液，在电聚合液温度为4℃～28℃下控制循环伏安电位-0.8～0.3V，待处理30～150分钟、并使碳纤维表面沉积形成一层聚合膜后，取出碳纤维并用去离子水清洗残液，然后进行干燥即得所述的表面改性碳纤维，待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC和ABS加入高速混合机中搅拌均匀，然后加入按重量配比称取步骤（2）的产物，同时加入按重量配比称取的苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAN-g-GMA）、复合光稳定剂、复合抗氧剂、季戊四醇硬脂酸酯，使一起搅拌10～25分钟和达到混合均匀后，出料；（4）、将步骤（3）的混和物加入双螺杆挤出机中，在240℃～270℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的一种高强耐候改性PC/ABS合金。