阅读说明：本技术 一种石墨烯改性pc/abs合金材料及其制备方法 (Modified PC/ABS alloy material of a kind of graphene and preparation method thereof ) 是由 张宁 于 2018-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法,所述合金材料由如下按质量份数组成：PC/ABS合金100份、石墨烯1-20份、马来酸酐接枝MBS弹性体1-10份,ACR加工助剂1-5份,纳米对苯二甲酸钙晶须1-10份。该方法制备的PC/ABS合金材料导热系数高过3W/m·k,表面电阻低于107Ω,拉伸强度高于65MPa,冲击强度高于100KJ/m<Sup>2</Sup>,能够满足导热、抗静电、高性能领域的使用要求。(The invention discloses modified PC/ABS alloy materials of a kind of graphene and preparation method thereof, the alloy material by mass fraction by being formed as follows: 100 parts of PC/ABS alloy, 1-20 parts of graphene, maleic anhydride are grafted 1-10 parts of MBS elastomer, 1-5 parts of ACR processing aid, 1-10 parts of nanometer terephthalic acid (TPA) calcium pyroborate.The PC/ABS alloy material thermal coefficient of this method preparation exceeds 3W/mk, and sheet resistance is lower than 107 Ω, and tensile strength is higher than 65MPa, and impact strength is higher than 100KJ/m 2 , can satisfy the requirement in thermally conductive, antistatic high-performance field.)

一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法。

背景技术

PC/ABS合金是由聚碳酸酯（PC）和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)丙烯睛混合而成的热可塑性一种性能优异、用途广泛的工程塑料，主要应用于电气电器、建材等行业。聚碳酸醋(PC)与制备的PC/ABS合金在性能上可以综合兼具PC和ABS二者的优良性能，不仅具有PC树脂较好的耐热性、刚性、尺寸稳定性和良好的拉伸、冲击性能，还具有ABS优良的加工流动性和低温抗冲击性能。但PC/ABS合金也存在明显的缺点：其一，导热系数低，无法满足导热塑料的需求，金属氧化物、金属氮化物、石墨等导热材料填充可以提高其导热性能，但需要十分高的填充量，这不仅增加材料加工成型难度，同时还会导致力学性能严重下降；其二，导电性差，容易产生静电，无法满足抗静电领域的使用要求；其三，拉伸性能与冲击性能无法满足要求较为苛刻的应用领域，综合性能有待于进一步改善。

石墨烯是目前世界上已知导热性最佳的材料，导热系数高达5300W/m·k ，且具备二维薄层结构，是一种理想的导热填充材料。由于石墨烯片层在高分子树脂基体中极易发生团聚，含量较低时，难以在高分子树脂基体中构建导热通路，因此为达到一定热导率，必须进行较高含量填充，导致成本上升。

对苯二甲酸钙晶须是由对苯二甲酸、氢氧化钠、氯化钙等原料通过复分解反应制备的新型纳米晶须，能够在PC/ABS合金中均匀分散具有优良的增强增韧功能。对苯二甲酸钙晶须具有较高的长径比，石墨烯容易在其表面聚集而形成导热通路，相同用量下，合金导热系数明显提高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法。该方法制备的PC/ABS合金材料导热系数高过3W/m·k，表面电阻低于10⁷Ω，拉伸强度高于65MPa，冲击强度高于100KJ/m²，能够满足高导热、抗静电、高性能领域的使用要求。

本发明所采用的技术方案是：一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法，所述合金材料由如下按质量份数组成：PC/ABS合金100份、石墨烯1-20份、马来酸酐接枝MBS弹性体 1-10份，ACR加工助剂 1-5份，纳米对苯二甲酸钙晶须1-10份。

优选地，所述PC/ABS合金材料中组份质量比PC：ABS=1:1。

优选地，所述石墨烯厚度小于6.7nm，1-20层碳原子。

优选地，所述马来酸酐接枝MBS弹性体中马来酸钙接枝率大于1%。

优选地，所述ACR加工助剂中甲基丙烯酸甲酯含量20-40%。

优选地，所述纳米对苯二甲酸钙晶须平均粒径小于50nm，长径比大于20。

一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份数准确称量物料，PC/ABS合金100份、石墨烯1-20份、马来酸酐接枝MBS弹性体 1-10份，ACR加工助剂 1-5份，纳米对苯二甲酸钙晶须1-10份。

（2）将物料按照PC/ABS合金、马来酸酐接枝MBS弹性体、ACR加工助剂、纳米对苯二甲酸钙晶须、石墨烯依次加入高速混合机混合10-30min。

（3）将混合均匀后的物料置于双螺杆挤出机中挤出造粒，温度为220-250℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法。该方法制备的PC/ABS合金材料导热系数高过3W/m·k，表面电阻低于107Ω，拉伸强度高于65MPa，冲击强度高于100KJ/m²，能够满足导热、抗静电、高性能领域的使用要求。

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。

实例1

PC/ABS合金100份、石墨烯10份、马来酸酐接枝MBS弹性体 1份，ACR加工助剂 1份，纳米对苯二甲酸钙晶须1份。物料按照PC/ABS合金、马来酸酐接枝MBS弹性体、ACR加工助剂、纳米对苯二甲酸钙晶须、石墨烯依次加入高速混合机混合10min。将混合均匀后的物料置于双螺杆螺旋机中220℃挤出造粒，得到PC/ABS合金材料导热系数3W/m·k，表面电阻6.7×10⁶Ω，拉伸强度67MPa，冲击强度103KJ/m²。

实例2

PC/ABS合金100份、石墨烯20份、马来酸酐接枝MBS弹性体 10份，ACR加工助剂 1份，纳米对苯二甲酸钙晶须5份。物料按照PC/ABS合金、马来酸酐接枝MBS弹性体、ACR加工助剂、纳米对苯二甲酸钙晶须、石墨烯依次加入高速混合机混合15min。将混合均匀后的物料置于双螺杆螺旋机中230℃挤出造粒，得到PC/ABS合金材料导热系数5W/m·k，表面电阻2.1×10⁶Ω，拉伸强度65MPa，冲击强度109KJ/m²。

实例3

PC/ABS合金100份、石墨烯20份、马来酸酐接枝MBS弹性体 5份，ACR加工助剂 5份，纳米对苯二甲酸钙晶须10份。物料按照PC/ABS合金、马来酸酐接枝MBS弹性体、ACR加工助剂、纳米对苯二甲酸钙晶须、石墨烯依次加入高速混合机混合20min。将混合均匀后的物料置于双螺杆螺旋机中230℃挤出造粒，得到PC/ABS合金材料导热系数5W/m·k，表面电阻1.7×10⁶Ω，拉伸强度70MPa，冲击强度112KJ/m²。

实例4

按质量份数准确称量物料，PC/ABS合金100份、石墨烯20份、马来酸酐接枝MBS弹性体10份，ACR加工助剂 5份，纳米对苯二甲酸钙晶须10份。物料按照PC/ABS合金、马来酸酐接枝MBS弹性体、ACR加工助剂、纳米对苯二甲酸钙晶须、石墨烯依次加入高速混合机混合30min。将混合均匀后的物料置于双螺杆螺旋机中250℃挤出造粒，得到PC/ABS合金材料导热系数6W/m·k，表面电阻2.6×10⁵Ω，拉伸强度78MPa，冲击强度119KJ/m²。