一种耐磨低噪音PC/ABS合金及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐磨低噪音PC/ABS合金及其制备方法和应用。

背景技术

PC/ABS合金具有优异的力学、热力学以及加工成型性，广泛应用在汽车内饰里面。但是在使用过程中，经常遇到容易刮花，行驶过程中不同部件相互摩擦而产生噪音，不仅影响车内舒适体验对行驶安全也有一定的影响。目前常用的解决方案是添加有机硅类润滑剂或者是如专利文献CN107325514A(申请号201710517972.1)公开了一种降噪PC/ABS合金及其制备方法那样通过添加聚氨酯弹性体，但是该方法在较低温度下噪音依然存在，同时耐磨没有改善。如专利文献CN109354825A(申请号201811063846.4)公开了一种降噪和高强度PC/ABS合金及其制备方法，该方法只是解决了低温噪音问题，但是对材料的耐磨性能没有改善。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐磨低噪音PC/ABS合金及其制备方法和应用，本发明通过添加低分子量的聚四氟乙烯(PTFE)，达到降噪和耐磨的双重效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种耐磨低噪音PC/ABS合金，由以下组分按重量份组成：

进一步方案，所述聚四氟乙烯的相对分子质量为10-30万。

进一步方案，所述PC树脂为双酚A型的聚碳酸酯，其在300℃，1.2kg条件下的熔融指数为10-30g/10min。

进一步方案，所述ABS树脂为本体法聚合而成。

进一步方案，所述相容剂为聚合物A接枝马来酸酐(MAH)，所述的聚合物A选自ABS、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)中的一种。

进一步方案，所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、三-(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的至少一种。

进一步方案，所述润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬酯酰胺和聚乙烯蜡中的至少一种。

本发明的另一个目的是提供上述所述的PC/ABS合金的制备方法，按配比将PC树脂、ABS树脂、聚四氟乙烯、相容剂、抗氧剂、润滑剂共混后，加入至双螺杆挤出机中经过熔融挤出得到成品。双螺杆挤出机各区温度分别为1区180-200℃、2区220-235℃、3区235-240℃、4区235-240℃、5区235-240℃、6区235-240℃、7区240-250℃、8区240-250℃、模头区260-265℃，冷却水温度30-40℃，挤出机转速为60-120转/分。

本发明的第三个目的是提供上述所述的PC/ABS合金在汽车内饰材料中的应用。

与现有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明基于材料的降噪和耐磨都与材料本身的摩擦因素密切相关的原理，选用聚四氟乙烯作为改性剂添加进PC/ABS合金材料中制备得到具有耐磨和降噪双重效果的复合材料。其机理在于聚四氟乙烯大分子间的相互吸引力小，表面分子对其它分子的吸引力也很小，因此具有非常小的摩擦因数，具有优异的润滑性，且其摩擦因数随载荷的增加而减小。另外，PTFE的摩擦因数不随温度而变化，从超低温至PTFE的熔点，其摩擦因数几乎保持不变，使得添加PTFE后的PC/ABS合金在各种温度下都能保持很好的耐磨和低噪音的效果。同时为了保证其能够与PC/ABS合金很好的共混，需选择相对分子质量在10-30万之间的PTFE，一般PTFE分子量几百万，在改性中作为抗滴落剂，添加量不能超过1％，否则很难加工成型，同时严重影响材料的力学性能，本发明采用低分子量的PTFE，可以极大的提高添加量，同时不影响挤出成型，提高了材料的耐磨和降噪的同时，保持了PC/ABS合金的力学性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下列实施例与对比例中所用试剂的型号以及供应商只是为了说明本发明实验时所采用的试剂来源和成分，以便充分公开，并不表示采用其他同类试剂或其他供应商提供的试剂就不能实现本发明。

下列实施例与对比例中所用PC树脂为韩国乐天化学的PC-1100，PTFE为SolvaySpecialty Polymers的PTFEF5A EX，ABS树脂为上海高桥石化生产的ABS8434。

对比例1-5：

按表1中各物质配比称取原料放入高速混合机中混合均匀后，将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合后挤出，所述双螺杆挤出机长径比为1:48，挤出机各区温度分别为1区190℃、2区230℃、3区235℃、4区240℃、5区240℃、6区240℃、7区245℃、8区245℃、模头区260℃，冷却水温度35℃，挤出机转速为90转/分：

表1对比例1～5中各原料添加份数(重量份)

实施例1-6：

按表2中各物质配比称取原料放入高速混合机中混合均匀后，将混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融混合后挤出，所述双螺杆挤出机长径比为1:48，挤出机各区温度分别为1区1区190℃、2区230℃、3区235℃、4区240℃、5区240℃、6区240℃、7区245℃、8区245℃、模头区260℃，冷却水温度35℃，挤出机转速为90转/分。

表2实施例1～6中各原料添加份数(重量份)

上述对比例1～5制得的材料的性能测试结果如表3所示，实施例1～6制得的材料的性能测试结果如表4所示：

表3对比例1～5制得的材料的性能测试结果

表4实施例1～6制得的材料的性能测试结果

注：上述测试的条件以及测试样条的尺寸如下：

简支梁缺口冲击强度测试条件如下：测试常温(23℃)和低温(-30℃)的悬臂梁缺口冲击强度，样条为矩形(V型模塑缺口)，样条尺寸为80mm*10mm*4mm；

拉伸强度测试条件如下：测试速度为50mm/min，样条为哑铃形，样条尺寸为170mm*10mm*4mm；

弯曲强度测试条件如下：，测试速度为2mm/min，样条为矩形，样条尺寸为80mm*10mm*4mm；

耐磨实验后对材料进行灰度等级和外观评判

耐磨实验条件如下：CS-10,负载500g/轮，循环次数：1000次；速度：72r/min，样件尺寸为60*60mm，厚度为3.0mm

灰度等级测试条件如下：在标准光源D65下，对实验前后的样件(样件尺寸为60*60mm，厚度为3.0mm)进行测试，按照标准判断等级。

注：外观等级评判如下：A级：表面无变化；B级：小的表面变化，光泽变化；C级：大的表面变化，剧烈的材料移动，表面划痕。

常温摩擦系数：样条尺寸为80*200mm，厚度为3.0mm。

从表3和表4中数据可以看出，添加PTFE的PC/ABS能够有效的降低材料的摩擦因数，提高材料的耐磨性，同时对材料的力学性能影响较小。

本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。