一种低VOC高性能的PC/ABS合金材料及其制备和应用

摘要

本发明提供了一种低VOC高性能的PC/ABS合金材料及其制备和应用。本发明的合金材料，原料配方包括30-80重量份聚碳酸酯、5-50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、1-10重量份相容剂、0.1-1.0重量份气味吸收剂、0.1-1重量份加工助剂。本发明的合金材料，具有较低的气味等级，有机挥发物含量少，力学性能优良，可以用于制备汽车内饰件。

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体涉及一种低VOC高性能的PC/ABS合金 材料及其制备，主要用于制备汽车内饰件。

背景技术

随着我国轿车大规模地进入家庭，汽车内空气安全问题日益突出，一般而 言，新车气味主要源于车内散发出的挥发性有机化合物，统称为VOC（Volatile  pounds），这其中最为常见的有：苯、甲苯、乙苯、乙醛、甲醛、丙烯醛、乙 醇、苯乙烯、十四碳烷、乙酸乙酯等，而苯、甲苯、甲醛和二甲苯等这些有害 物质是对人体伤害最大的，特别是长期密闭的车内环境中，由于空气的不流通， 导致VOC浓度较高，车内人员易会产生乏力、头痛、恶心等中毒症状，伤害 到人体的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。因此， 对于驾乘人员的健康而言，改善目前车内空气质量已经迫在眉睫。

汽车内饰塑料件中使用最多的是改性PC/ABS（聚碳酸酯/苯乙烯-丁二烯- 丙烯腈共聚物）系列材料，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。

在一个完整的零部件生产周期内，PC/ABS内饰件被要求赋予以下性能： 低VOC，优异的成型加工性能，对成型复杂制件的良好适应性；出色的耐温、 长期使用抗疲劳性能，能通过主机厂的总成、整车试验。但PC，ABS及添加 的各种助剂会在生产过程中会不同程度地释放出难闻的气味，且PC/ABS合金 的总碳散发较高。

因此，本领域尚需开发出一种低VOC高性能的PC/ABS合金材料以满足 上述要求。

发明内容

本发明的目的就是提供一种新型的PC/ABS合金材料，气味优良，有机挥 发物含量少，物理性能优良。

本发明提供的PC/ABS合金材料，原料配方包括：

根据本发明优选的实施方式，所述合金材料的原料配方包括：

根据本发明，所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为 20000～40000g/mol。

根据本发明，所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物选自上海高桥石化的ABS 8434、ABS8391、ABS3513、ABS3504；和/或

所述的气味吸收剂选自德固赛的PY88TQ。

根据本发明，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的重均分子量为80000～150000 g/mol，其中，丙烯腈含量为10～30wt%，苯乙烯含量为70～90wt%。

根据本发明，所述相容剂选自：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、甲基丙烯酸甲 酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。

根据本发明，所述的加工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑 剂中的一种或多种，其中，

所述的主抗氧剂选自：β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、 四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双（2，4-二叔丁基苯基） 季戊四醇或2，6-二叔丁基-4-4甲酚；

所述的辅助抗氧剂选自：三(2，4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸二 月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯；

所述的内润滑剂选自：E蜡，硬脂酸钙或者聚乙烯蜡；

所述的外润滑剂为硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂。

本发明提供合金材料的制备方法，包括将30-80重量份聚碳酸酯、5-50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、1-10重量 份相容剂、0.1-1.0重量份气味吸收剂、0.1-1重量份加工助剂置入双螺杆挤出机 中挤出得到所述合金材料的步骤。

本发明的合金，用于制备汽车内饰件。

所述内饰件选自：仪表盘骨架、门板上装骨架、仪表板、内后视镜壳体、 除雾格栅、空调出风口、副仪表板、手套箱。

本发明的合金材料，气味优良，有机挥发物含量少，不仅具有较低的气味 等级，低总碳，而且还具有优良的力学性能。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方 案。限于篇幅，在此不再一一累述。

具体实施方式

PC/ABS合金材料

本发明提供的PC/ABS合金材料，是由具有以下重量份的原料制备而成：

较佳地，本发明提供的合金材料，所述合金材料的原料配方包括：

更佳地，所述合金材料的原料配方包括：

所述聚碳酸酯为重均分子量在20000～40000g/mol之间的双酚A型芳香族 聚碳酸酯。可采用市售的产品，例如选用帝人公司的PC1250Y，1225L等产品。

所述苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物可以采用本体法制备。可采用市售的产 品，例如，选用上海高桥石化的ABS8434、ABS8391、ABS3513、ABS3504 等产品。白度好，气味低，残留单体及挥发性溶剂含量低。

所述苯乙烯-丙烯腈共聚物重均分子量为80000～150000g/mol，其中，丙 烯腈含量为10～30wt%，苯乙烯含量为70～90wt%。例如，选用LG公司的AS 80HF等产品。

所述的相容剂为苯乙烯-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、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯 乙烯三元共聚物（MBS）。可采用市售的产品，例如，选用罗门哈斯的MBS-2620。

所述气味吸收剂可采用市售的产品，例如，选用德固赛的气味吸收剂PY 88TQ，是种高浓缩的原料，可广泛应用于塑料领域，可很有效的解决塑料本 身和助剂引起的异味。其能长时间持续吸收气味，当它还未被气味发生源完全 耗尽时，在增溶体系下仍能被激活；可直接螯合低分子的混合物(含氨基氮和硫 化氢类功能团)；且可直接与活性基团发生作用，使活性集团不再挥发至周围环 境中。

所述的加工助剂为主抗氧剂、辅助抗氧剂、内润滑剂、外润滑剂中的一种或 多种，其中，

其中，所述的主抗氧剂选自：β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八 碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双（2，4-二叔丁 基苯基）季戊四醇、2，6-二叔丁基-4-4甲酚中；

所述的辅助抗氧剂选自：三(2，4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代三丙酸 二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂醇酯；

所述的内润滑剂选自：E蜡，硬脂酸钙、聚乙烯蜡（PE蜡）；

所述的外润滑剂选自：硅酮母粒、季戊四醇硬脂酸脂（PETS）。

本发明的合金材料，制备方法简单，将具有以上重量份的原料置入双螺杆 挤出机中挤出即可得到所述合金材料。

本发明的合金材料，可以用于制备汽车内饰件。在一优选例中，所述汽车 内饰件选自：仪表盘骨架、门板上装骨架、仪表板、内后视镜壳体、除雾格栅、 空调出风口、副仪表板、手套箱。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。

通用方法

气味检测：根据大众PV3900标准进行。密闭容器中的试样于80℃下存放2 小时，冷却到60℃，接着按照PV3900标准的评定分数等级判断，由5人以上参 与评价，得出一个统计的总的判断。1分为无气味、2分有气味、但无刺激性； 3分为有明显气味、但无刺激性；4分为有刺激性气味；5分为有强烈的刺激性 气味；6分为有难以忍受的气味。

总碳排放：根据大众PV3341标准进行。采用顶空气相色谱仪测定。试样在 规定位置在结构件的整个截面上制取，试样切成具有重量10mg-25mg小块，此 过程中不能使试样受热。试样重依据瓶体积，每10ml瓶容积lg±0.001g。

实施例1～5

各原材料重量份数见表1。

将PC树脂与ABS树脂、各种助剂加入高混机高速搅拌2分钟，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础造粒。该挤出机温度分布 如下：由进料段到机头分别为：240℃、260℃、260℃、260℃、255℃、250℃、 250℃、250℃、250℃，模头：260℃，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，然后由注塑机制备测试样条。

表1原料重量份数配比表

加工助剂：0.1重量份主抗氧剂1010(四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸] 季戊四醇酯)、0.2重量份辅助抗氧剂168（三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯）和0.1 重量份润滑剂E蜡

对实施例1～5制备的测试样条的性能进行测试，结果如表2所示。

表2性能测试结果

由以上实施例结果可知，采用特殊相容剂，气味吸收剂，能够有效的阻止 材料降解，控制小分子挥发，明显降低材料气味，提高材料的机械性能。且各 原料配比不同，得到的合金材料在性能上具有差异。

综上所述，本发明所制得的PC/ABS复合材料不仅具有较低的气味等级，低 总碳，而且还具有优良的力学性能。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献 被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后， 本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。