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CN106633776B - 一种适合门把手用电镀pc/abs合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种适合门把手用电镀pc/abs合金材料及其制备方法 Download PDF

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CN106633776B CN201611239165.XA CN201611239165A CN106633776B CN 106633776 B CN106633776 B CN 106633776B CN 201611239165 A CN201611239165 A CN 201611239165A CN 106633776 B CN106633776 B CN 106633776B
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Abstract

本发明涉及一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，包括以下组分及重量份含量的原料：PC树脂30～80，ABS树脂70～20，膨胀石墨5～10，抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1份。将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造粒，形成ABS‑膨胀石墨母粒，再将PC树脂、ABS‑膨胀石墨母粒、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料。本发明的方法简单易行，膨胀石墨由于其优异的回弹性，能提高材料的耐疲劳性能，同时由于膨胀石墨含有大量的羟基等官能团，使得电镀的时候，粗化液能容易浸润制件表面，获得很好的电镀良品率。

Description

一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子领域，尤其是涉及一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料及其制备方法。
背景技术
电镀PC/ABS合金材料由于其优异的耐热性、韧性和耐疲劳强度和电镀性能，被广泛应用与汽车内外饰部件上，如内外门拉手、汽车铭牌、车轮壳罩、格栅、装饰条等。门把手由于在使用时需经历上万的开合疲劳试验，对材料提出了非常高的耐疲劳性能。对于疲劳要求高的场合，就选用电镀尼龙来满足要求。但是尼龙电镀的良品率低，限制了电镀尼龙的使用。
中国专利CN103059547B公开了一种电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，包含30-70重量份聚碳酸酯、40-60重量份苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份苯乙烯-丙烯腈共聚物、5-30重量份丁二烯类接枝橡胶、1-3重量份相容剂、1-10重量份耐热改性剂、0.5-1重量份加工助剂。虽然该专利能够制备得到高耐热、高流动的电镀级PC/ABS合金材料，但是其耐疲劳性、电镀良品率以及电镀结合力还有待提高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有高耐疲劳性、高电镀良品率、高电镀结合力高的适合门把手用电镀PC/ABS合金材料适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法。
本发明的另一个目的是提供
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，包括以下组分及重量份含量的原料：
PC树脂30～80，ABS树脂70～20，膨胀石墨5～10，抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1。
所述的膨胀石墨粒径为10～500nm，粒径太大容易导致电镀产品麻点，电镀良率低，粒径太小，不利于耐疲劳强度和电镀结合力的提高。
优选的，膨胀石墨粒径为200～300nm。
所述的PC树脂的相对分子量为20000～40000。
所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，相对分子量为130000～250000，粒径为0.1～1μm，其中丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的质量比为10～60：15～32：20～40。
所述的抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
所述的润滑剂为硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法，采用以下步骤：
a、将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，形成ABS-膨胀石墨母粒；
b、将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得适合门把手用的的电镀PC/ABS合金材料。
所述的双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为200～600rpm。
膨胀石墨是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性等特性，它的高的比表面积也赋予它含有大量的羟基等官能团，使得亲水性好。
膨胀石墨与ABS树脂熔融混合后，树脂进入膨胀石墨的插层，膨胀石墨的纳米薄片呗聚合物所包裹、隔离，能够得到良好的分散。膨胀石墨本身的压缩回弹性导致材料获得优异的耐疲劳性能。
膨胀石墨表面有大量的羟基等亲水性官能团，使得电镀粗化时粗化液更容易浸润表面，粗化效果影响了电镀良品率，也影响了电镀结合力。
与现有技术相比，本发明简单易行，膨胀石墨由于其优异的回弹性，能提高材料的耐疲劳性能，同时由于膨胀石墨含有大量的羟基等官能团，使得电镀的时候，粗化液能容易浸润制件表面，获得很好的电镀良品率和高电镀结合力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例及对比例中选用的PC的重均分子量为40,000，ABS树脂的分子量是130,000，粒径为400nm,膨胀石墨1选择的粒径为200nm；膨胀石墨2选择的粒径为700nm；抗氧剂为Ciba公司的Irganox 1076和Irganox 168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
对比例1
一种适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：30,ABS：70，抗氧剂1010 0.1，抗氧剂168 0.1，润滑剂0.3
(2)(a)将所有原料加入混合搅拌机中进行混合；(b)将步骤a所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度为260℃，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
对比例2
一种适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：70,ABS：20，膨胀石墨2:10，抗氧剂10100.1，抗氧剂168 0.1，润滑剂0.3
(2)(a)将所有原料加入混合搅拌机中进行混合；(b)将步骤a所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度为260℃，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
实施例1
一种适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：50,ABS：40，膨胀石墨1：10；抗氧剂10100.1，抗氧剂168 0.1，润滑剂0.3
(2)(a)将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，形成ABS-膨胀石墨母粒；(b)将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒、PC树脂、、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度为260℃，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
实施例2
一种适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：70,ABS：20，膨胀石墨1：10；抗氧剂10100.1，抗氧剂168 0.1，润滑剂0.3
(2)(a)将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，形成ABS-膨胀石墨母粒；(b)将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒、PC树脂、、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度为260℃，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
实施例3
一种适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：60,ABS：35，膨胀石墨1：5；抗氧剂10100.1，抗氧剂168 0.1，润滑剂0.3
(2)(a)将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，形成ABS-膨胀石墨母粒；(b)将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒、PC树脂、、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度为260℃，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
实施例4
一种适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：30,ABS：62，膨胀石墨1：8；抗氧剂10100.1，抗氧剂168 0.1，润滑剂0.3
(2)(a)将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，形成ABS-膨胀石墨母粒；(b)将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒、PC树脂、、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，挤出温度为260℃，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
实施例5
实施效果
注塑成140mm*90mm*3mm的高光板，在上海某电镀厂电镀。电镀的粗化液中，浓硫酸和铬酸的浓度均为400g/L，粗化温度为68℃，粗化时间13min。
电镀结合力按照GMW14668-2010标准进行，拉伸速度为100mm/min，角度为90°；
缺口冲击强度按照ASTM D256标准进行，温度为23℃。
耐疲劳性能测试：注塑成100mm*10mm*3mm的样条，在中间施加弯曲，直到力达到50N，然后返回。这样做疲劳试验。
测试结果如表1所示：
表1实施例与对比例的产品粗化时间和测试结果
由表1可知，实施例1具有优异的冲击性能，耐疲劳性好，电镀结合力和合格率都非常高。膨胀石墨由于其优异的回弹性，能提高材料的耐疲劳性能，同时由于膨胀石墨含有大量的羟基等官能团，使得电镀的时候，粗化液能容易浸润制件表面，获得很好的电镀良品率和高电镀结合力。门把手使用时需要数万次的开合，对材料的耐疲劳性能提出了很高的要求。因此本合金材料更适合于门把手。
实施例6
一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，包括以下组分及重量份含量的原料：PC树脂30，ABS树脂70，膨胀石墨5，抗氧剂0.1，润滑剂0.1。
采用的膨胀石墨粒径为10nm，粒径太大容易导致电镀产品麻点，电镀良率低，粒径太小，不利于耐疲劳强度和电镀结合力的提高。PC树脂的相对分子量为20000。ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，相对分子量为130000，粒径为0.1μm，其中丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的质量比为10：15：20。抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]，润滑剂为固体石蜡。
适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法，采用以下步骤：
a、将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，双螺杆挤出机的机筒温度为200℃，螺杆转速为200rpm，形成ABS-膨胀石墨母粒；
b、将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的机筒温度为220℃，螺杆转速为300rpm制得适合门把手用的的电镀PC/ABS合金材料。
实施例7
一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，包括以下组分及重量份含量的原料：PC树脂35，ABS树脂65，膨胀石墨8，抗氧剂0.5，润滑剂0.5。
膨胀石墨粒径为300nm，粒径太大容易导致电镀产品麻点，电镀良率低，粒径太小，不利于耐疲劳强度和电镀结合力的提高。PC树脂的相对分子量为30000。ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，相对分子量为180000，粒径为0.6μm，其中丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的质量比为20：25：33。抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物。润滑剂为硬脂酸钙脂肪酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌的混合物。
适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法，采用以下步骤：
a、将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，双螺杆挤出机的机筒温度为230℃，螺杆转速为400rpm，形成ABS-膨胀石墨母粒；
b、将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的机筒温度为240℃，螺杆转速为500rpm，制得适合门把手用的的电镀PC/ABS合金材料。
实施例8
一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，包括以下组分及重量份含量的原料：PC树脂80，ABS树脂20，膨胀石墨10，抗氧剂1，润滑剂1。
膨胀石墨粒径为500nm，粒径太大容易导致电镀产品麻点，电镀良率低，粒径太小，不利于耐疲劳强度和电镀结合力的提高。PC树脂的相对分子量为40000。ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，相对分子量为250000，粒径为1μm，其中丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的质量比为60：32：40。抗氧剂为双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯，润滑剂为硬脂酸酰胺。
适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法，采用以下步骤：
a、将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，双螺杆挤出机的机筒温度为260℃，螺杆转速为600rpm，形成ABS-膨胀石墨母粒；
b、将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，双螺杆挤出机的机筒温度为260℃，螺杆转速为600rpm，制得适合门把手用的的电镀PC/ABS合金材料。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，包括以下组分及重量份含量的原料：
PC树脂30～80，ABS树脂70～20，膨胀石墨5～10，抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1，所述的膨胀石墨粒径为10～500nm。
2.根据权利要求1所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的膨胀石墨粒径为200～300nm。
3.根据权利要求1所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的PC树脂的相对分子量为20000～40000。
4.根据权利要求1所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的ABS树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯组成的接枝共聚物，相对分子量为130000～250000，粒径为0.1～1μm，其中丁二烯、丙烯腈、苯乙烯的质量比为10～60：15～32：20～40。
5.根据权利要求1所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡或脂肪酸盐中的一种或几种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料，其特征在于，所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合。
8.如权利要求1所述的适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：
a、将ABS树脂、膨胀石墨共混后通过双螺杆挤出机共混造成粒子，形成ABS-膨胀石墨母粒；
b、将步骤a所得的ABS-膨胀石墨母粒与PC树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得适合门把手用的电镀PC/ABS合金材料。
9.根据权利要求8所述的一种适合门把手用电镀PC/ABS合金材料的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为200～600rpm。
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