一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料及其制备方法；所述PC/ABS材料包含以下按重量比计的组分：PC 33.4～61.3％，ABS 20～30％，改性碳纤维15～30％，相容剂3～5％，分散剂0.2‑0.5％，抗氧剂0.3～1％，润滑剂0.2～0.5％。其制备方法为：将上述各组分按比例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，即可。本发明的方法简单易行，相容剂的引入促进了碳纤维在PC/ABS基体中的分散，使得极少量的碳纤维即可赋予PC/ABS合金组合物优异的导电性能，降低了组合物的线性膨胀系数，并可直接进行电镀工序，省去了粗化、活化、化学镀工序，简化了电镀工艺，本发明的产品组合物具有高力学强度，且尺寸稳定性好。

权利要求

1.一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，包括以下按重量百分比计的原料：PC 33.4-61.3％

ABS 20-30％

增韧相容剂 3-5％

改性碳纤维 15-30％

分散剂 0.2-1％

润滑剂 0.2-0.5％

抗氧剂 0.3-1％；

所述改性碳纤维是将95-98％重量的PAN基碳纤维与2％-5％重量的铝酸酯偶联剂投入到混合机中，在100℃下，混合均匀得到。

2.根据权利要求1所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，所述增韧相容剂为苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物。

3.根据权利要求1所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，所述的混合机为高速混合机，转速为750-800RPM。

4.根据权利要求1所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，所述的铝酸酯偶联剂为防沉降性铝酸酯ASA。

5.根据权利要求1所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，所述润滑剂为醇酸酯类润滑剂。

6.根据权利要求1所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010和亚磷酸脂类抗氧剂168按重量比1:2复配。

7.根据权利要求1所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，其特征在于，所述分散剂为乙烯丙烯酸共聚物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按重量比称取原料，将各原料投入高混机中混合均匀，混合温度为55-65℃，混合时间3-5分钟，得混合料；

(2)混合料经双螺杆挤出机挤出造料，挤出机温度在230-260℃，将制得的粒料注塑成条，即得。

9.根据权利要求8所述的具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的混合速度为550-600RPM；步骤(2)中挤出机的螺杆转速为450-500RPM。

说明书

一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前，办公用品的外壳材质多为PC树脂、ABS树脂或者PC/ABS复合树脂。但是，PC树脂熔体粘度大、加工成型困难，特别是大型制品容易产生应力开裂，耐化学药品性差，而且价格较高，这些不足使PC的应用受到了一定限制；ABS树脂的性能介于工程塑料和通用塑料之间，具有良好的耐冲击性能和加工性能，价格也比较便宜，而得到了广泛应用。但其耐热性、耐候性差，力学性能不够理想。以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料合金，具有良好的加工成型性和耐腐蚀性和韧性的特点，但其耐热性、耐候性差，力学性能不够理想。而且PC/ABS合金材料中PC为主要组成部分，这造成PC/ABS材料电镀点数量大幅减少，降低了其可电镀性、镀层结合力等性能，无法满足越来越高的电镀制品的性能要求。因此，开发一款强度高，易电镀的PC/ABS材料就很有必要。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料及其制备方法。

[0004] 本发明通过以下技术方案实现上述目的：

[0005] 一种具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料，包括以下按重量百分比计的原料：

[0006] PC 33.4-61.3％

[0007] ABS 20-30％

[0008] 增韧相容剂 3-5％

[0009] 改性碳纤维 15-30％

[0010] 分散剂 0.2-1％

[0011] 润滑剂 0.2-0.5％

[0012] 抗氧剂 0.3-1％

[0013] 优选地，所述增韧相容剂为苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物。苯乙烯-马来酸酐共聚物(S—MA)是通过苯乙烯单体与少量的马来酸酐单体反应制得的。马来酸酐单体无规地接到PS主链上，增加了玻璃化转变和热变形温度。一般苯乙烯-马来酸酐共聚物产品的热变形温度都超过260°F。在注塑成型时，即使温度超过550°F时，这种聚合物的性能仍然相当稳定。

[0014] 碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

[0015] 本发明所述的改性碳纤维是将95-98％重量的PAN基碳纤维与2％-5％重量的铝酸偶联剂投入到高速混合机中，在100℃下，转速为750-800RPM，混合均匀。

[0016] 进一步优选地，所述的铝酸酯偶联剂为防沉降性铝酸酯ASA。

[0017] 优选地，所述润滑剂为醇酸酯类润滑剂，如PETS润滑剂，内外润滑性均好，能提高产品的热稳定性，无毒。

[0018] 优选地，所述抗氧剂优选受阻酚类抗氧剂1010作为主抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂168作为协效抗氧剂，其中受阻酚类抗氧剂1010和亚磷酸脂类抗氧剂168按1：2配比。其中受阻酚类抗氧剂1010作为主抗氧剂，亚磷酸酯类抗氧剂168作为协效抗氧剂。

[0019] 优选地，所述分散剂为乙烯丙烯酸共聚物，如美国霍尼韦尔公司的540A。

[0020] 上述具有高度结合力、易电镀的PC/ABS材料的制备方法，包括以下步骤：

[0021] (1)按重量比称取原料，将各原料投入高混机中混合均匀，混合温度为55-65℃，混合速度为550-600RPM，混合时间3-5分钟，得到混合料；

[0022] (2)将混合料经双螺杆挤出机造料，挤出机温度控制在230-260℃，螺杆转速为450-500RPM，将制得的粒料注塑成条，即得。

[0023] 本发明的有益效果：

[0024] 本发明的PC/ABS材料具有强度高、易电镀、高韧性的特点，而且成本适中，尺寸稳定性好，是一种综合性能优良，性价比高的合金。而且本发明的方法简单易行，相容剂的引入促进了改性碳纤维在PC/ABS基体中的分散，使得极少量的碳纤维即可赋予PC/ABS合金组合物优异的导电性能，降低了组合物的线性膨胀系数，并可直接进行电镀工序，省去了粗化、活化、化学镀工序，简化了电镀工艺。提高材料的整体物理性能和材料表面的粘合性能，降低材料的综合成本，拓宽了材料的使用领域。而且本发明在PC/ABS材料在强度增强的情况下，不影响整体材料的光透，散色效果，其整体的耐温效果佳，特别适用于灯饰行业。

具体实施方式

[0025] 下面结合基体实施例方案来进一步解释本发明，但实施例并不用于对本发明构成任何形式的限制。

[0026] 实施例1

[0027] 本发明的改性碳纤维有以下方法制备得到：

[0028] 所述改性碳纤维是将97％重量的PAN基碳纤维与3％重量的防沉降性铝酸酯ASA投入到高速混合机中，在100℃下，转速为750RPM，混合均匀。

[0029] 实施例2

[0030] 称取15％重量的实施例1的改性碳纤维进行预干燥处理，在130℃下干燥4小时；然后将61％重量的PC、20％重量的ABS、3.3％重量的增韧相容剂、0.2％重量的分散剂、0.2％重量的润滑剂及0.3％重量的抗氧剂加入到高速混合机中，在55-65℃下，混合均匀；将混匀之后的物料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机分为10个区：一区(230℃)、二区(240℃)、三区(240℃)、四区(245℃)、五区(250℃)、六区(250℃)、七区(245℃)、八区(250℃)、九区(245℃)、十区(260℃)；挤出造粒之后的粒子进行重新干燥之后，进行注塑，制备出测试性能所需的标准样条。测试标准及测试结果如表2所示。

[0031] 实施例3

[0032] 称取27％重量的实施例1的改性碳纤维进行预干燥处理，在130℃下干燥4小时；然后将41％重量的PC、28％重量的ABS、3.3％重量的增韧相容剂、0.2％重量的分散剂、0.2％重量的润滑剂及0.3％重量的抗氧剂加入到高速混合机中，在55-65℃下，混合均匀；将混匀之后的物料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机分为10个区：一区(230℃)、二区(240℃)、三区(240℃)、四区(245℃)、五区(250℃)、六区(250℃)、七区(245℃)、八区(250℃)、九区(245℃)、十区(260℃)；挤出造粒之后的粒子进行重新干燥之后，进行注塑，制备出测试性能所需的标准样条。测试标准及测试结果如表2所示。

[0033] 实施例4

[0034] 称取25％重量的实施例1的改性碳纤维进行预干燥处理，在130℃下干燥4小时；然后将44.5％重量的PC、25％重量的ABS、4.2％重量的增韧相容剂、0.3％重量的分散剂、0.5％重量的润滑剂及0.5％重量的抗氧剂加入到高速混合机中，在55-65℃下，混合均匀；
将混匀之后的物料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机分为10个区：一区(230℃)、二区(240℃)、三区(240℃)、四区(245℃)、五区(250℃)、六区(250℃)、七区(245℃)、八区(250℃)、九区(245℃)、十区(260℃)；挤出造粒之后的粒子进行重新干燥之后，进行注塑，制备出测试性能所需的标准样条。测试标准及测试结果如表2所示。

[0035] 实施例5

[0036] 称取30％重量的实施例1的改性碳纤维进行预干燥处理，在130℃下干燥4小时；然后将33.5％重量的PC、30％重量的ABS、5％重量的增韧相容剂、0.5％重量的分散剂、0.5％重量的润滑剂及0.5％重量的抗氧剂加入到高速混合机中，在55-65℃下，混合均匀；将混匀之后的物料在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机分为10个区：一区(230℃)、二区(240℃)、三区(240℃)、四区(245℃)、五区(250℃)、六区(250℃)、七区(245℃)、八区(250℃)、九区(245℃)、十区(260℃)；挤出造粒之后的粒子进行重新干燥之后，进行注塑，制备出测试性能所需的标准样条。测试标准及测试结果如表2所示。

[0037] 表1实施例2-5所用原料及比例

[0038]

[0039] 表2实施例2-5所得产品性能测试结果

[0040]

[0041] 综合表2可以看出，本发明的PC/ABS材料具有强度高、易电镀、高韧性的特点，而且成本适中，是一种综合性能优良，性价比高的合金。

[0042] 以上实施例为本发明较佳的实施方案，凡依本发明技术方案所作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。