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1、(10)申请公布号 CN 103073869 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103073869 A *CN103073869A* (21)申请号 201310028345.3 (22)申请日 2013.01.25 C08L 69/00(2006.01) C08L 55/02(2006.01) C08K 5/00(2006.01) C08K 5/523(2006.01) C08K 3/02(2006.01) C08K 13/02(2006.01) (71)申请人 上海俊尔新材料有限公司 地址 201706 上海市青浦区崧泽大道 6658 弄 2 号门 申请人 浙江俊尔新材料。
2、股份有限公司 (72)发明人 杨燕 黄志杰 顾伟 左绍文 沈岳新 杨仓先 (74)专利代理机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 代理人 胡红娟 (54) 发明名称 高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材 料 (57) 摘要 本发明公开了一种高厚壁冲击强度的无卤阻 燃 PC/ABS 合金材料， 由如下质量百分比的原料制 成 ： PC 树脂 40% 83%、 ABS 树脂 10% 50%、 增 韧剂 1% 10%、 主抗氧剂 0.2% 1%、 辅助抗氧剂 0.2%1%、 内润滑剂0.3%5%、 外润滑剂0.4% 5%、 抗滴落剂 0.5% 5%、 主阻燃剂 3% 13% 和协 。
3、效阻燃剂0.2%10%。 本发明利用特定用量PC树 脂和特定用量 ABS 树脂作为基体材料， 同时辅以 特定用量增韧剂、 主抗氧剂、 辅助抗氧剂、 内润滑 剂、 外润滑剂、 抗滴落剂、 主阻燃剂和协效阻燃剂， 通过各原料之间的协同增效， 得到具有高耐热、 高流动、 耐开裂、 高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ ABS 合金材料。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 (10)申请公布号 CN 103073869 A CN 103073869 A *CN103073869A* 1/2 页 。
4、2 1. 一种高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 其特征在于， 由如下质量百分比 的原料制成 ： 2. 根据权利要求 1 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 其特征在于， 由如下质量百分比的原料制成 ： 3.根据权利要求1或2所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃PC/ABS合金材料， 其特征在 于， 所述的 PC 树脂在 300、 载荷 1.2Kg 时的熔融指数为 15g/10min 30g/10min ； 所述的 ABS 树脂在 220、 载荷 10Kg 时的熔融指数为 20g/10min 30g/10min。 4.根据权利要求1或2所述的高厚壁冲击强度的无卤。
5、阻燃PC/ABS合金材料， 其特征在 于， 所述的增韧剂为苯乙烯 - 丁二烯热塑性弹性体、 甲基丙烯酸甲酯 - 丁二烯 - 苯乙烯三元 共聚物、 聚酯弹性体、 聚烯烃弹性体、 橡胶质量百分含量大于 65% 的丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙 烯接枝共聚物中的一种或两种以上。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 其特 征在于， 所述的主抗氧剂为 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸正十八碳醇酯、 四 权 利 要 求 书 CN 103073869 A 2 2/2 页 3 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季戊四醇酯、。
6、 双 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 季戊四醇 或 2,6- 二叔丁基对甲酚 ； 所述的辅助抗氧剂为三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 亚磷酸酯、 硫代三 丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯。 6.根据权利要求1或2所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃PC/ABS合金材料， 其特征在 于， 所述的内润滑剂为 E 蜡、 硬脂酸钙、 PE 蜡中的一种或者两种以上 ； 所述的外润滑剂为硅 酮粉、 硅酮母粒、 季戊四醇硬脂酸酯中的一种或者两种以上。 7.根据权利要求1或2所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃PC/ABS合金材料， 其特征在 于， 所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯或者低聚磷酸酯。 8. 根据权利要求 1 或 。
7、2 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 其特征 在于， 所述的主阻燃剂为双酚 A 双 ( 二苯基磷酸酯 )、 间苯二酚双 ( 二苯基磷酸酯 ) 或者红 磷。 9. 根据权利要求 1 或 2 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 其特征 在于， 所述的协效阻燃剂为磷酸三苯酯、 磷酸三甲苯酯、 丁基磷酸三芳酯中的一种或两种以 上。 权 利 要 求 书 CN 103073869 A 3 1/7 页 4 高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料 技术领域 0001 本发明涉及合金材料领域， 具体涉及一种高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合 金材料。
8、。 背景技术 0002 将聚碳酸酯 （PC） 与丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物 （ABS） 按一定比例共混制成 PC/ABS 合金， 在全球工业中的用途非常广泛， 是塑料中用量较大、 增长较快的品种之一。现 有应用 PC/ABS 合金的主要部件有 ： 笔记本外壳、 家电外壳、 汽车仪表板、 门把手、 车灯等等。 PC/ABS 合金融合了 PC 和 ABS 两种树脂的优越性能， 用途很广泛， 它增加 ABS 耐热尺寸安 定性、 改善 PC 低温、 后壁耐冲性、 降低成本 ； 抗冲击工程塑料。可以满足各种部件尤其是动 车座椅材料所需要的超高的厚壁冲击要求， 耐应力开裂性能， 超高的流动性能，。
9、 高耐热的要 求， 容易回收， 解决环保等问题使其非常迅速的增长。 0003 随着我国高速铁路的迅速的发展， 尤其是武广高铁， 京沪高铁的开通， 高速铁路已 经迅速成为人民群众出行的重要方式。而动车上使用的工程塑料品种和用量也越来越多。 但目前我国高铁上塑料主要还是以热固性塑料为主， 例如 ： 玻璃钢、 酚醛树脂、 尿醛树脂等 等。 但是热固性塑料存在加工困难， 回收难以及不环保等问题， 因此使用热塑性塑料替代热 固性塑料成为一种趋势， 并且在加快进行中。另外我国在高铁和动车上使用的塑料占列车 自重的比例远低于发达国家， 且列车用塑料占塑料总消耗的比例也远远低于发达国家。因 此， 动车用塑料市。
10、场的前景广阔， 其中动车和高铁上使用的行李架配件， 车座椅配件等都可 以采用热塑性塑料来代替。 0004 以动车座椅为例， 原来使用的是玻璃钢材料， 玻璃钢具有高刚性、 高韧性、 阻燃， 加 工较容易， 并且克服了制件薄厚冲击强度差异很大的问题， 但是玻璃钢材料存在回收困难 等问题。因此有必要继续寻找一种热塑性改性塑料， 来满足这些使用要求， 并且能够很好 的回收利用。PC/ABS 合金材料具有优异的外观， 并且综合了 PC 和 ABS 材料的各种优点， 较 好的刚性和韧性， 另外 PC/ABS 合金材料是热塑性塑料中， 最容易改性为无卤阻燃的材料之 一。另外 PC/ABS 合金材料容易回收，。
11、 使用范围广泛， 有希望替代玻璃钢材料来制作动车座 椅的理想材料。 0005 PC/ABS合金材料虽然具有上述优点， 但是由于PC材料的特殊性， 使得PC/ABS合金 材料的冲击强度随着制件厚度的变厚， 将会产生巨大的下降。而且 PC/ABS 合金材料还要保 持很好的刚性、 优异的阻燃性能以及超高的流动性才能满足动车座椅用塑料的要求。现有 的 PC/ABS 合金材料还不具备上述整体性能， 所以将 PC/ABS 合金材料运用于动车和高铁座 椅上的运用文献还没有报道， 这方面的理论研究也几乎为零。 0006 中国专利 ZL200710045396.1 公开了一种无卤阻燃耐热聚碳酸脂和丙烯腈 - 丁。
12、二 烯 - 苯乙烯接枝共聚物合金树脂， 由以下重量百分比原料组成 ： PC 树脂 53% 65%、 ABS 类 树脂 12% 24%、 阻燃剂 6% 18%、 耐热改性剂 3% 12%、 增韧剂 0.6% 3%、 光热稳定剂 0.1% 1%、 加工助剂 0.6% 3%。该合金采用了耐热改性剂耐热性强、 阻燃性能好， 但熔体 说 明 书 CN 103073869 A 4 2/7 页 5 流动性和厚壁冲击强度一般， 比较容易产生开裂， 不能满足动车座椅用塑料的要求。 0007 因此， 有必要开发一种新的适用于动车座椅的 PC/ABS 合金材料。 发明内容 0008 本发明的目的在于 ： 制备一种具。
13、有高耐热、 高流动、 耐开裂的高厚壁冲击强度的无 卤阻燃 PC/ABS 合金材料。 0009 本发明的技术解决方案是 ： 0010 一种高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 由如下质量百分比的原料制 成 ： 0011 0012 0013 本发明通过对动车座椅材料的研究， 利用特定用量的 PC 树脂和特定用量的 ABS 树脂作为基体材料， 同时辅以特定用量的增韧剂、 主抗氧剂、 辅助抗氧剂、 内润滑剂、 外润滑 剂、 抗滴落剂、 主阻燃剂和协效阻燃剂， 通过各原料之间的协同增效， 得到具有高耐热、 高流 动、 耐开裂的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料。 0014 为。
14、了进一步提高合金材料的性能， 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合 金材料， 优选由如下质量百分比的原料制成 ： 0015 说 明 书 CN 103073869 A 5 3/7 页 6 0016 所 述 的 PC 树 脂 在 300 、 载 荷 1.2Kg 时 的 熔 融 指 数 （MI）为 15g/10min 30g/10min， 优选为 22g/10min 30g/10min。 0017 所述的 ABS 树脂选用高熔指、 高韧性的 ABS 树脂， 可选用在 220、 载荷 10Kg 时的 熔融指数为 20g/10min 30g/10min 的 ABS 树脂 ； 进一步优选牌号为。
15、 8434 的 ABS 树脂、 牌 号为 3513 的 ABS 树脂中的一种或两种。 0018 所述的增韧剂选用苯乙烯 - 丁二烯热塑性弹性体、 甲基丙烯酸甲酯 - 丁二烯 - 苯 乙烯三元共聚物、 聚酯弹性体、 聚烯烃弹性体、 橡胶质量百分含量大于 65% 的丙烯腈 - 丁二 烯 - 苯乙烯接枝共聚物等中的一种或两种以上。所述的橡胶质量百分含量大于 65% 的丙烯 腈 - 丁二烯 - 苯乙烯接枝共聚物可选用牌号为 HR-181 的增韧剂。 0019 所述的主抗氧剂选用 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸正十八碳醇酯、 四 -(3,5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸 季。
16、戊四醇酯 （抗氧剂 1010） 、 双 (2,4- 二叔丁基 苯基 ) 季戊四醇或 2,6- 二叔丁基对甲酚 ； 所述的辅助抗氧剂为三 (2,4- 二叔丁基苯基 ) 亚 磷酸酯 （抗氧剂 168） 、 硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸双硬脂醇酯。 0020 所述的内润滑剂选用 E 蜡、 硬脂酸钙、 PE 蜡中的一种或两种以上 ； 所述的外润滑剂 为硅酮粉、 硅酮母粒、 季戊四醇硬脂酸酯 （PETS， 如 P861） 中的一种或两种以上。 0021 所述的抗滴落剂选用聚四氟乙烯或者低聚磷酸酯。 0022 所述的主阻燃剂选用双酚 A 双 ( 二苯基磷酸酯 )、 间苯二酚双 ( 二苯基磷酸酯 ) （R。
17、DP） 或者红磷。 0023 所述的协效阻燃剂选用磷酸三苯酯 （TPP） 、 磷酸三甲苯酯、 丁基磷酸三芳酯中的一 种或两种以上。 0024 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料， 进一步优选由如下质量百 分比的原料制成 ： 0025 说 明 书 CN 103073869 A 6 4/7 页 7 0026 所 述 的 PC 树 脂 在 300 、 载 荷 1.2Kg 时 的 熔 融 指 数 （MI）为 22g/10min 30g/10min。该优选组成的合金材料的综合性能优异， 高厚壁冲击强度更加稳定， 具有意想 不到的技术效果。 0027 本发明中当选用的一类助剂为两种以上。
18、时， 可选用任意比。 0028 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料可采用现有设备制备。 0029 优选， 所述的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料的制备方法， 包括步 骤 ： 0030 将原料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中挤出造粒， 双螺杆挤出机由进料段到机 头的温度分别为 ： 240 10、 260 10、 260 10、 260 10、 255 10、 250 10、 250 10、 250 10、 250 10， 模头 ： 260 10 ； 0031 然后经过水冷、 切粒和干燥， 得到高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料。 0032 所述的干。
19、燥的条件优选为 ： 90干燥 4 小时。 0033 针对现有技术的不足， 本发明的优点 ： 0034 本发明材料具有优异的机械性能、 高阻燃性能、 耐开裂性能以及优异的厚壁冲击 性能， 以及良好的成型加工性能， 尤其是优异的厚壁缺口冲击性能。 完全能够满足动车座椅 的生产加工， 以及使用要求， 填补了适用于动车座椅等制件的 PC/ABS 合金材料的空白。 0035 本发明材料可以用于电子电器、 汽车、 动车座椅等制件， 尤其可以代替玻璃钢运用 于动车座椅。 0036 本发明 PC/ABS 合金材料的制备方法， 采用现有设备， 操作简单， 适于工业化生产。 具体实施方式 0037 下面结合实施例。
20、对本发明作进一步说明。 0038 ABS8434 和 ABS3513 为由上海高桥石油化工公司生产的市售产品。 0039 增韧相容剂为甲基丙烯酸甲酯 - 丁二烯 - 苯乙烯三元共聚物， 吉化集团精细化学 品有限公司生产。 说 明 书 CN 103073869 A 7 5/7 页 8 0040 抗滴落剂为聚四氟乙烯， 上海尚瑞格塑胶有限公司生产。 0041 实施例 1 4 0042 各原材料质量百分数见表 1。 0043 将 PC 树脂与 ABS 树脂、 以及各种助剂加入高混机高速搅拌 （10000 转 / 分钟） 2 分 钟， 混合均匀后加入到挤出机的主喂料器， 然后加入到双螺杆挤出机中进行基。
21、础造粒。该 挤出机温度分布如下 ： 由进料段到机头分别为 ： 240 5、 260 5、 260 5、 260 5、 255 5、 250 5、 250 5、 250 5、 250 5， 模头 ： 260 5， 材料挤出后经过水冷、 切粒， 然后包装。粒料在鼓风干燥箱， 90干燥 4 小时， 制得高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料。 0044 将制得的高厚壁冲击强度的无卤阻燃 PC/ABS 合金材料由注塑机制备测试样条。 性能测试结果见表 2。 0045 对比例 1 3 0046 各原料质量百分数见表1， 按照实施例1中的步骤加工并制备测试样条。 性能测试 结果见表 2。 004。
22、7 表 1 对比例 1 3 和实施例 1 4 的原料质量百分数配比 0048 0049 说 明 书 CN 103073869 A 8 6/7 页 9 0050 表 2 对比例 1 3 和实施例 1 4 中性能测试结果 0051 说 明 书 CN 103073869 A 9 7/7 页 10 0052 0053 对比对比例 1 3 和实施例 1 4 的性能测试数据可见， 本发明特定配方的合金 材料中的各组分具有协同增效的作用， 能够显著改善合金材料的高厚壁冲击强度、 耐热性、 流动性、 耐开裂性能和阻燃性能， 尤其是高厚壁冲击强度、 断裂伸长率 （可以使耐开裂性能 显著提高） 和阻燃性能得到显著改善， 适用于电子电器、 汽车以及动车座椅等制件。 说 明 书 CN 103073869 A 10 。