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CN107163489A - 一种高强度高导热pc/abs塑料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度高导热pc/abs塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度高导热PC/ABS塑料及其制备方法，基本配方和重量比组成为：PC 20‑30份、ABS 25‑35份、废旧轮胎橡胶粉末8‑14份、多官能团扩链剂 5‑10份、稀土导热剂4‑12份、偶联剂8‑16份、改性纤维15‑25份、复合抗氧剂1‑5份、润滑剂2‑6份。本发明的制备方法是将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机加料斗中，经双螺杆挤出、造粒。本发明制得的PC/ABS塑料，力学强度高、导热性好、抗冲击性能优异，适用于家用电器、汽车内饰等领域。

Description

一种高强度高导热PC/ABS塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高强度高导热PC/ABS塑料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）和ABS 的合金，由于结合了PC 的极佳的韧性和ABS 优良的加工性能，使其保有低翘曲, 低收缩率和尺寸稳定性，在抗冲击强度、挠曲性、刚性、耐热性和加工温度范围等方面具有良好的机械性能。近年来，PC 和ABS 合金得到迅速发展，为进一步优化其机械性能，工业上，用聚碳酸酯和ABS 合金与其它化合物共混，以适用于不同的生产领域。
但PC/ABS塑料应用于家电、通讯器材等领域时，往往因设备工作时产生的热量不能及时地导出并扩散到环境中，从而导致设备工作效率降低、使用寿命减少等问题，因此开发高导热的PC/ABS塑料的前景广阔。
然而，目前市场上的高导热PC/ABS塑料普遍存在力学强度差、抗冲击性能不好，虽然具有导热功能，但是导热剂添加量的大、导热效果差，一定程度上限制了PC/ABS塑料的应用。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种高强度高导热PC/ABS塑料,其力学强度高、导热性好、抗冲击性能优异。
同时，本发明还提供了一种高强度高导热PC/ABS塑料的制备方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高强度高导热PC/ABS塑料，基本配方和重量比组成为：PC 20-30份、ABS 25-35份、废旧轮胎橡胶粉末8-14份、多官能团扩链剂 5-10份、稀土导热剂4-12份、偶联剂8-16份、改性纤维15-25份、复合抗氧剂1-5份、润滑剂2-6份。
优选的，所述废旧轮胎橡胶粉末的目数为1000-3000目。
优选的，所述多官能团扩链剂为端羟基超支化聚酰胺酯、端羟基超支化聚酯中的至少一种。
优选的，所述稀土导热剂为氧化镧、氧化铈中的至少一种。
优选的，所述偶联剂为稀土偶联剂。
优选的，所述改性纤维为偶联剂改性碳纤维。
优选的，所述复合抗氧剂为抗氧剂1010和辅助抗氧剂168按1:1复配而成。
优选的，所述润滑剂为PE蜡、PP蜡中的至少一种。
上述的高强度高导热PC/ABS塑料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20~30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为180-210℃，二区温度为210-230℃，三区温度为230-250℃，四区温度为200-220℃，模头温度控制在160-180℃之间，螺杆转速为200～600 转/分。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明制备的高强度高导热PC/ABS塑料，加入了多官能团扩链剂，其结构末端的羟基能够与PC/ABS结构中的不饱和双键发生反应，使材料形成网状交联结构，从而提高了材料的力学强度。加入了稀土氧化物作为导热剂，提高了材料的导热性能。加入了废旧轮胎橡胶粉末，提高了材料的抗冲击性能。加入了偶联剂改性碳纤维，进一步提高了材料的力学强度。本发明制得的高强度高导热PC/ABS塑料，其力学强度高、导热性好、抗冲击性能优异，适用于家用电器、汽车内饰等领域。
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。
实施例1
一种高强度高导热PC/ABS塑料，基本配方和重量比组成为：PC 20份、ABS 25份、废旧轮胎橡胶粉末8份、端羟基超支化聚酰胺酯 5份、氧化镧4份、稀土偶联剂8份、偶联剂改性碳纤维15份、复合抗氧剂1份、PE蜡2份。
上述的高强度高导热PC/ABS塑料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为180℃，二区温度为210℃，三区温度为230℃，四区温度为220℃，模头温度控制在160℃之间，螺杆转速为200转/分。
实施例2
一种高强度高导热PC/ABS塑料，基本配方和重量比组成为：PC 30份、ABS 35份、废旧轮胎橡胶粉末14份、端羟基超支化聚酯 10份、氧化铈12份、稀土偶联剂16份、偶联剂改性碳纤维25份、复合抗氧剂5份、PP蜡6份。
上述的高强度高导热PC/ABS塑料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为210℃，二区温度为230℃，三区温度为250℃，四区温度为200℃，模头温度控制在180℃之间，螺杆转速为600 转/分。
实施例3
一种高强度高导热PC/ABS塑料，基本配方和重量比组成为：PC 25份、ABS 30份、废旧轮胎橡胶粉末11份、端羟基超支化聚酰胺酯8份、氧化铈8份、稀土偶联剂12份、偶联剂改性碳纤维20份、复合抗氧剂3份、PP蜡4份。
上述的高强度高导热PC/ABS塑料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌25min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为195℃，二区温度为220℃，三区温度为240℃，四区温度为210℃，模头温度控制在170℃之间，螺杆转速为400 转/分。
实施例4
一种高强度高导热PC/ABS塑料，基本配方和重量比组成为：PC 22份、ABS 27份、废旧轮胎橡胶粉末10份、端羟基超支化聚酯 6份、氧化镧7份、稀土偶联剂12份、偶联剂改性碳纤维17份、复合抗氧剂2份、PE蜡 3份。
上述的高强度高导热PC/ABS塑料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为185℃，二区温度为215℃，三区温度为235℃，四区温度为205℃，模头温度控制在165℃之间，螺杆转速为300 转/分。
实施例5
一种高强度高导热PC/ABS塑料，基本配方和重量比组成为：PC 28份、ABS 33份、废旧轮胎橡胶粉末 12份、端羟基超支化聚酯 9份、氧化镧 10份、稀土偶联剂14份、偶联剂改性碳纤维23份、复合抗氧剂4份、PP蜡5份。
上述的高强度高导热PC/ABS塑料，其制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为205℃，二区温度为225℃，三区温度为245℃，四区温度为215℃，模头温度控制在175℃之间，螺杆转速为500 转/分。
对比例1
与实施例1不同的是，加工过程不加废旧轮胎橡胶粉末，其它条件不变。
对比例2
与实施例1不同的是，加工过程不加端羟基超支化聚酰胺酯，其它条件不变。
对比例3
与实施例1不同的是，加工过程不加氧化镧，其它条件不变。
对比例4
与实施例1不同的是，加工过程不加稀土偶联剂，其它条件不变。
对比例5
与实施例1不同的是，加工过程不加偶联剂改性碳纤维，其它条件不变。
性能测试
测试结果见表1所示：
表1
从表1中可以看出，对比实施例1-5和对比例1-5，实施例1-5的拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率有明显的提高，导热性能改善。从以上数据说明，本发明制备的高强度高导热PC/ABS塑料，具有力学强度高、导热性好、抗冲击性能优异的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于，基本配方和重量比组成为：PC 20-30份、ABS 25-35份、废旧轮胎橡胶粉末8-14份、多官能团扩链剂 5-10份、稀土导热剂4-12份、偶联剂8-16份、改性纤维15-25份、复合抗氧剂1-5份、润滑剂2-6份。
2.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述废旧轮胎橡胶粉末的目数为1000-3000目。
3.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述多官能团扩链剂为端羟基超支化聚酰胺酯、端羟基超支化聚酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述稀土导热剂为氧化镧、氧化铈中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述偶联剂为稀土偶联剂。
6.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述改性纤维为偶联剂改性碳纤维。
7.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述复合抗氧剂为抗氧剂1010和辅助抗氧剂168按1:1复配而成。
8.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料，其特征在于：所述润滑剂为PE蜡、PP蜡中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的高强度高导热PC/ABS塑料的制备方法，其特征是制备的工艺步骤如下：
（1）按重量配比称取好配方中的原料加入高混机，搅拌20~30min，混合均匀；
（2）将步骤（1）中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：一区温度为180-210℃，二区温度为210-230℃，三区温度为230-250℃，四区温度为200-220℃，模头温度控制在160-180℃之间，螺杆转速为200～600 转/分。
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