[发明专利]一种含有金属离子抑制剂的PC/ABS材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种PC/ABS材料，尤其是涉及一种含有金属离子抑制剂的PC/ABS材料。

背景技术

作为一类常见的工程塑料，聚碳酸酯(PC)因为其结构上同时拥有刚性的苯环和柔性的碳酸酯键而兼具了出色的刚性和韧性。但也存在诸如流动性差、缺口敏感和厚壁敏感等物理缺点。对于这些问题，通常的做法是将PC与其他材料进行共混，特别是与ABS所组成的PC/ABS材料，能够很好地取长补短，在力学性能和加工性方面具有明显的优势，成为汽车和家电等行业所青睐的工程塑料。

同时，PC也存在一些化学缺陷，其中之一便是在某些金属离子的作用下会发生严重的降解。比如当采用酞菁蓝对PC/ABS进行配色时，材料的熔指会在其中Cu²⁺作用下急剧飙升，而很多色粉都是带有金属离子的，在PC/ABS当中不能够使用。又比如，当PC/ABS材质的制品长期接触锈蚀的金属件后，会因为降解而造成力学强度下降，时间一长，很可能会引发裂纹最终造成制品开裂。

因此，十分有必要为PC/ABS材料寻找一类高效且适用的金属离子抑制剂。

杜邦的研究员Pedersen在上世纪60年代合成了一种大环多醚，由于外形长得像皇冠，因此将之命名为冠醚，他也凭此项合成获得了1987年的诺贝尔化学奖。

结构最简单的典型冠醚具有疏水性的乙撑外部骨架和亲水性内腔。事实上，当冠醚处于非络合状态时，呈现皇冠状，“皇冠”中的C—O键是极化的(除氧原子外，也可以是其他电负性较强的原子，因氧原子最为常见，为表述简便，以氧原子来代表，但不局限于氧原子)，氧原子上带有部分负电荷，几个醚氧原子与金属离子之间存在较强的静电吸引力，能够锁住金属离子。在静电作用形成的过程中，“皇冠”如雨伞般打开，形成各种不同的结构。如18-冠-6与K⁺形成平面结构，15-冠-5和K⁺形成二茂铁形夹心结构，而30-冠-10与K⁺会形成包裹式结构。

目前，国内外许多实验室都开展了关于冠醚的研究。而主要的应用目标方向包括萃取剂、酶载体、相转移催化剂、土壤净化剂等。还未见有将冠醚类物质作为塑料添加剂的报道。而实际上，冠醚由于其独特的结构和作用，能够作为PC/ABS材料优良的金属离子抑制剂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能将金属离子锁住，不让金属离子逃离的含有金属离子抑制剂的PC/ABS材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含有金属离子抑制剂的PC/ABS材料，原料包括以下组分及重量份含量：PC 1～99，ABS 1～99，润滑剂和/或抗氧剂0.01～5，还包括有冠醚类物质，该冠醚类物质的添加量为总质量的0.01～5％。

所述的冠醚类物质直接作为助剂添加到PC/ABS材料中，或在合成阶段将冠醚通过有机反应合成在聚合物上形成冠醚大分子团，再添加到PC/ABS材料中。

所述的冠醚类物质还可以在外部骨架上引入反应型基团，再将合成的冠醚加入到聚合物中，在聚合过程中嵌入聚合物内部，或者采取接枝方式连接到聚合物上。

所述的冠醚类物质包括普通的碳-氧双元素冠醚或者含有碳、氧、氮、硫、硒、磷中的一种或几种的冠醚，例如12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6、21-冠-7、24-冠-8、27-冠-9、30-冠-10及它们的衍生物。

所述的冠醚类物质为结构简单对称的一般冠醚或非对称的冠醚类物质，对称结构冠醚如18-冠-6，1,5,14,18-四硒杂-26-冠-8，非对称结构冠醚如苯并硒杂-14-冠-4，氮杂苯并-15-冠-5。

所述的冠醚大分子团是通过化学键连接到一起组成的大型分子，可以是在18-冠-6的乙撑上引入乙烯基，再引发聚合生成低聚18-冠-6，又如在氮杂16-冠-5的氮原子上连接乙烯基，引发聚合后生成的低聚氮杂16-冠-5。

所述的外部骨架为相邻醚键之间的结构，包括乙撑、丙撑或苯环。

所述的反应型基团包括双键、三键、羟基、醚基、羰基、羧基、酯基、酰胺基、卤素原子、氨基或胺基。

所述的聚合物包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、SAN、聚丙烯酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲醛。