[发明专利]一种PC/ABS合金组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种PC/ABS合金组合物及其制备方法和应用。PC/ABS合金组合物，包括：PC树脂、ABS树脂、ABS高胶粉和/或其改性物、有机磷系阻燃剂和抗滴落剂，以及任选的抗氧剂。该合金组合物具有良好的阻燃性，以及常温韧性和低温韧性。

技术领域

本发明属于改性高分子新材料领域，具体涉及一种PC/ABS合金组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种具有高耐热、高抗冲击、光泽度好、透明性好、尺寸稳定性佳等优点的高分子聚合物，但其仍存在易产生应力开裂，加工流动性差，耐溶剂性差，缺口敏感等缺点，从而限制了PC在工程塑料领域的应用。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)具有良好的加工流动性和耐冲击性，但力学性能及耐热性不够理想，从而限制了ABS的应用。利用PC和ABS树脂共混制备合金，可以使两者性能互补。PC/ABS合金具有两者的优良性能。一方面可以提高ABS的耐热性和力学性能；另一方面可以降低PC的熔体强度，改善加工性能，减小制品的应力敏感性。因此，PC/ABS合金在汽车、机械、家电、通讯工具、办公设备等领域获得了广泛应用。

PC自身不易燃烧，在UL-94垂直燃烧测试中可以达到V-2等级，但由于ABS自身的易燃性，与ABS树脂共混后，PC/ABS合金的阻燃性能降低，在UL-94测试中无法定级，必须通过阻燃改性才能保证其在汽车、电子电气以及机械等对阻燃要求较高的领域进行应用。

PC/ABS合金的阻燃改性主要由本征阻燃改性法和添加型改性法两种。其中，在PC/ABS中额外添加高效阻燃剂的添加型改性法因其操作简单、成本可控、易于推广及工业化等优点被广泛使用。添加型阻燃剂选择主要考虑以下几个因素：首先，阻燃剂的加入往往会破坏材料的力学性能，尤其是使冲击性能大幅降低，产生阻燃性能与力学性能相矛盾的科学难题；其次，考虑到环保、回收，以及安全性等因素，常用的高效卤系阻燃剂已逐渐被禁用，无法通过RoHS，REACH标准。

一般地，在对材料阻燃改性后，需要额外添加相容剂以及增韧剂以提升助剂与基材间的相互作用，从而提升合金的韧性。

例如CN107325518A公开了一种高强度电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该高强度电镀PC/ABS合金材料，按重量份计包括40-60份PC、40-60份ABS、5-10份ABS-g-MAH相容剂，1-5份GMA类增韧剂、0.5-1份纳米碳酸钙、0.2-0.5份抗氧剂168和0.2-0.5份润滑剂。

CN104530634A公开了一种环保型高比例再生ABS阻燃改性组合物及其制备方法与应用。该组合物含有r-ABS、高刚性ABS、环保溴系阻燃剂、锑系阻燃协效剂、磷系阻燃协效剂、增韧剂、相容剂和无机粉体。

CN107057322A公开了一种PC合金材料及其制备方法。该PC合金材料按重量份数计包括PC树脂100份、铝包覆改性氧化镁粉体18-25份、表面改性氧化铝粉体12-16份、改性石墨烯6-12份、金红石型钛白粉5-8份、复合阻燃剂3-6份、复合增韧剂3-8份、相容剂8-20份、硅烷偶联剂1.5-2.5份、抗氧剂0.5-1.5份、抗滴落剂0.2-1.2份和紫外光吸收剂1.2-2份。

但是通过额外添加相容剂以及增韧剂的方法，虽然对于合金的韧性有一定的改善，但是依然不能兼顾阻燃性能和抗冲击性能，而且其合金的低温抗冲击性能较差，根本无法满足使用要求。除此之外，还有通过额外添加低温增韧剂来提高韧性的方法，但是低温增韧剂的价格昂贵，限制了此类材料的发展；而且此类合金材料的抗冲击性能虽然比额外添加相容剂和增韧剂的方法的效果有所改善，但是抗冲击性能依然有待提高，低温抗冲击效果也不佳。综上所述，新型高韧性无卤阻燃PC/ABS的开发和应用就显得更为重要。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种新的无卤阻燃PC/ABS合金组合物，该合金组合物兼具良好的阻燃性和韧性，在常温和低温情况下，均具有较好的韧性，与现有技术相比，尤其具有优异的低温韧性，原料价格低廉，制备成本低。