本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電的阻燃pc/abs組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
pc是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性工程塑料，無味、無臭、透明，具有良好的力學(xué)性能，尤其是抗沖擊性能優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定性好。但其也存在耐疲勞強度低，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，缺口敏感，耐磨性差。同時，pc呈極性，酯基的存在使得其電絕緣性比非極性的聚合物差。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)樹脂具有較高的沖擊強度，耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，綜合性能優(yōu)良，易于加工，由于其具有的種種優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)零配件，電子電器產(chǎn)品的外殼和傳動件，辦公設(shè)備，以及其它領(lǐng)域。
將abs樹脂與pc樹脂共混，一方面提高了abs的耐熱性能和力學(xué)性能，另一方面降低了pc成本和熔體粘度，提高了流動性，可改善其加工性，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強度對制品厚度的敏感性，所制得的共混合金性能介于abs和pc之間，既具有較高的沖擊強度、撓曲性、剛性和耐熱性，同時又具有良好的加工性能，并改善了耐化學(xué)品性和低溫韌性，熱變形溫度可比abs高10℃左右。
pc/abs合金廣泛應(yīng)用在汽車、機械、電子電氣、辦公設(shè)備等領(lǐng)域，例如汽車的儀表盤、門板、輪罩、送風(fēng)機，筆記本電腦、打印機和傳真機的外殼，抗沖擊的盔帽等。
現(xiàn)實中仍存在對pc/abs組合物制品在抗靜電性能、阻燃性能等方面進(jìn)一步的提高的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于一種抗靜電的阻燃pc/abs組合物及其制備方法，利用該組合物制備的產(chǎn)品在具有良好機械性能的同時，具有優(yōu)異的抗靜電性能以及阻燃性。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種抗靜電的阻燃pc/abs組合物，包括：50-70重量份pc，10-20重量份abs，3-15重量份聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物，10-20重量份聚醚酯酰胺，0.5-2重量份無機抗靜電劑，6-20重量份復(fù)合阻燃劑，0.1-1重量份抗氧劑，和0.5-2重量份潤滑劑。
pc可采用沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料、日本帝人化成等公司產(chǎn)品，粘均分子量為18000-25000。
abs采用日本大賽璐、東麗、旭化成等公司產(chǎn)品。
聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物，采用阿科瑪公司制得的商品名為nanostrength123、250、012、e20、e40的產(chǎn)品。
聚醚酯酰胺通過以下方法制得，在熱壓反應(yīng)器中置入12-胺基十二酸，對苯二甲酸，抗氧化劑1010，以及水，將熱壓反應(yīng)器內(nèi)以氮取代后，于220-230℃加壓(0.3～0.5mpa)密閉下加熱攪拌4-5小時，得到兩末端具有羧基的聚酰胺。
其次加入數(shù)均分子量為500-1000的聚乙二醇以及乙酸鋯，于230-250℃、0.12kpa以下的減壓下聚合4-6小時以得到黏稠的聚合物。此聚合物以在帶上呈絲狀而取出，并進(jìn)行造粒得到聚醚酯酰胺。
無機抗靜電劑采用氯化鋰、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣、溴化鎂中的一種或多種。
復(fù)合阻燃劑采用磷酸酯類化合物與聚四氟乙烯以重量比例為3-20:1的組合，磷酸酯類化合物選自磷酸三苯酯、三(2，6-二甲苯基)磷酸酯、以間苯二酚雙(二(2，6-二甲苯基)磷酸酯)作為主體的磷酸酯低聚物、4，4-二羥基二苯基雙(磷酸二苯酯)作為主體的磷酸酯低聚物、以雙酚a雙(磷酸二苯酯)作為主體的磷酸酯低聚物；
抗氧劑為抗氧劑1010與168以1:1重量比形成的混合物。
潤滑劑為四硬脂酸季戊四醇酯、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或其混合物。
同時提供上述抗靜電的阻燃pc/abs組合物的制備方法，包括步驟：
a：按重量配比稱取pc、abs和聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物，混合均勻；
b：按重量配比稱取聚醚酯酰胺、無機抗靜電劑、復(fù)合阻燃劑、抗氧劑和潤滑劑，混合均勻，再將其與a步驟混合好的物質(zhì)一起加入到高速混合機中繼續(xù)混合直至均勻；
c：將b步驟混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒，充分塑化、熔融、復(fù)合、再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒、烘干和包裝；
工藝參數(shù)如下：雙螺桿擠出機一區(qū)210-230℃、二區(qū)210-230℃、三區(qū)210-230℃、四區(qū)210-230℃、五區(qū)220-240℃、六區(qū)220-240℃、七區(qū)215-230℃、八區(qū)210-230℃；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在300-400rpm；停留時間2～10min。
本發(fā)明中，通過采用上述特定方法制備的具有特定結(jié)構(gòu)的聚醚酯酰胺添加到組合物，并配以無機抗靜電劑，使得制品在具有良好機械性能的同時，還具有優(yōu)異的抗靜電性能，即使經(jīng)過例如水浸泡的操作，其表面電阻率也改變很小；同時制品具有良好的相容性。
通過使用上述復(fù)合阻燃劑，可以在使用較少用量的情況下，使得組合物具有良好的阻燃性能，達(dá)到ul94v-0級別。
利用本發(fā)明組合物制備的制品，可廣泛用于汽車、家電、通訊設(shè)備、電子電氣零件等領(lǐng)域，例如用作外殼材料、容器材料等。
具體實施方式
以下通過具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。
聚醚酯酰胺制造例
采用如下方法制備：
在不銹鋼制的熱壓反應(yīng)器中置入12-胺基十二酸106.4重量份，對苯二甲酸3.6重量份，0.3重量份抗氧化劑1010以及水7重量份，將熱壓反應(yīng)器內(nèi)以氮取代后，于220℃加壓(0.5mpa)密閉下加熱攪拌4小時，得到酸值22.8的兩末端具有羧基的聚酰胺106重量份。
其次加入mn500的聚乙二醇180重量份以及乙酸鋯0.8重量份，于240℃、0.12kpa以下的減壓下聚合5小時以得到黏稠的聚合物。此聚合物以在帶上呈絲狀而取出，并進(jìn)行造粒得到聚醚酯酰胺。
實施例
抗靜電的阻燃pc/abs組合物粒子通過以下方法制備：
a：按重量配比稱取pc、abs和聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物，混合均勻；
b：按重量配比稱取聚醚酯酰胺(或有機抗靜電劑a或b)、無機抗靜電劑、復(fù)合阻燃劑(或磷酸三苯酯，或溴化苯乙烯和ptfe(特氟隆6j)的混合物)、抗氧劑和潤滑劑，混合均勻，再將其與a步驟混合好的物質(zhì)一起加入到高速混合機中繼續(xù)混合直至均勻；
c：將b步驟混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒，充分塑化、熔融、復(fù)合、再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒、烘干和包裝；
工藝參數(shù)如下：雙螺桿擠出機一區(qū)210℃、二區(qū)210℃、三區(qū)215℃、四區(qū)220℃、五區(qū)230℃、六區(qū)225℃、七區(qū)220℃、八區(qū)210℃；螺桿轉(zhuǎn)數(shù)控制在350rpm；停留時間6min。
pc采用帝人化成公司的l-1225wp產(chǎn)品，數(shù)均分子量為22400；abs樹脂：采用大賽璐公司的產(chǎn)品cevian-v320；聚(苯乙烯)/聚(丁二烯)/聚(甲基丙烯酸甲酯)的三嵌段共聚物，采用阿科瑪公司制得的商品名為nanostrength123的產(chǎn)品；聚醚酯酰胺采用上述聚醚酯酰胺制造例制得的產(chǎn)品；有機抗靜電劑a：采用pelestatnc6321，日本sanyo公司，聚醚酯酰胺型聚合物；有機抗靜電劑b：采用pebaxmv-1074，arkema公司，聚醚酰胺型聚合物；無機抗靜電劑采用溴化鋰，來自市售；復(fù)合阻燃劑中，磷酸酯采用大八化學(xué)工業(yè)公司的cr-741，是以雙酚a雙(磷酸二苯酯)為主要成分的磷酸酯；聚四氟乙烯采用三井杜邦氟化學(xué)公司的特氟隆(注冊商標(biāo))6j；兩者的重量比例為9：1；磷酸三苯酯，來自市售；溴化苯乙烯與三井杜邦氟化學(xué)公司的特氟隆6j按9:1的重量比形成的混合物，其中溴化苯乙烯來自市售；抗氧劑為抗氧劑1010與168以1:1重量比形成的混合物；潤滑劑為四硬脂酸季戊四醇酯，來自市售。
實施例1-5以及比較例1-6各組分重量用量以及產(chǎn)品性能見表1。性能測試：
拉伸性能測試按iso527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150*10*4，拉伸速度為50mm/min；彎曲性能測試按iso178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4，拉伸速度為2mm/min，跨距為64mm；沖擊強度：對注射成型品，以astmd256(具有刻痕，3.2mm厚)方法a進(jìn)行測定。耐熱性根據(jù)astmd-648在1.82mpa負(fù)荷下測定負(fù)荷撓曲溫度(實驗片尺寸：127mm*12.7mm*6.4mm)
抗靜電性[依據(jù)astmd257]
(1)表面電阻率：以注射成型品作為測試片，將該測試片于23℃、濕度50％rh的條件下靜置48小時后，以超絕緣計[advantest股份有限公司制，以下同樣]在相同的環(huán)境下進(jìn)行測定。
(2)水洗后的表面電阻率：準(zhǔn)備與(1)相同的測試片，使用23℃離子交換水100ml以100ml/分的流量水洗傾斜放置的試驗片后，在空氣循環(huán)干燥箱中以80℃的溫度干燥3小時。反復(fù)進(jìn)行水洗-干燥的步驟15次后，將該測試片于23℃、濕度50％rh的條件下靜置48小時，然后以超絕緣計在相同的環(huán)境下進(jìn)行測定。
(3)體積電阻率：使用與表面電阻率測試相同的試驗片，以相同的方法進(jìn)行測定[根據(jù)astmd257]。阻燃性：按照ul94v標(biāo)準(zhǔn)測試，試樣厚度0.8mm。
表1
由表1中所示的測試結(jié)果可知，采用本申請?zhí)囟ńY(jié)構(gòu)和組成的組合物制備的產(chǎn)品，在具有良好拉伸、抗沖擊等機械性能的同時，具有優(yōu)異的抗靜電性能以及阻燃性，并且在經(jīng)歷了水洗操作后，仍具有良好的抗靜電性能。
而不使用、或使用其他種類的聚醚(酯)酰胺類抗靜電劑時，其抗靜電性能明顯下降，同時不將無機抗靜電劑與上述聚醚(酯)酰胺類有機抗靜電劑組合使用時，組合物制品的抗靜電性能也降低，尤其是水洗之后的表面電阻率明顯增大；使用其他種類的阻燃劑時，組合物制品的阻燃性能明顯低于使用本申請的復(fù)合阻燃劑的阻燃性能。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。