專利名稱：一種高硬度和高流動性的pc/pmma/as合金及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金及其制備方法。
背景技術：
聚碳酸酯(PC)具有高的沖擊強度及優 異的機械、熱、電綜合性能，廣泛用于汽車、航空航天、醫療器械、電子電器、電器家電、顯示器外殼、通信器材罩殼零組件等其他領域。然而它也存在一些明顯的缺點流動性差、表面硬度不夠高、耐化學性差等。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種熱塑性塑料，密度I. 19 I. 20，有極高的透明度，透射率高達91% 93%，重量輕，抗碎裂性能為普通硅玻璃的12 18倍，機械強度和韌性大于普通玻璃10倍以上，硬度末加處理前2H以上，經表面強化后表面硬度可達5H以上，抗劃傷，具有突出的耐候性和耐老性，在低溫(-50至-60°C )和較高溫度(100°C以下)沖擊強度不變，有良好的電絕緣性能，可耐電弧，化學性能穩定，能耐一般的化學腐蝕。針對聚碳酸酯的缺點，現有技術中通過聚碳酸酯與聚甲基丙烯酸甲酯共混來解決這一問題專利201010153417. 3公開了一種在聚碳酸酯中添加聚甲基丙烯酸甲酯而獲得一種高硬度、高強度、耐化學性好的PC/PMMA合金，但是該合金解決了耐化學性問題，未能合理解決PC合金抗劃傷的性能；專利201210005100. 4公開了一種在聚碳酸酯中添加聚甲基丙烯酸甲酯和抗劃傷改性劑來得到高硬度的PC合金，但是通過加入抗劃傷改性劑使得合金的流動性及光澤性變差。丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)是苯乙烯樹脂中的一種，具有光澤性、高流動性的優點。由于基團的極性效應，PC與PMMA部分相容，本發明通過加入丙烯腈-苯乙烯共聚物來改善PC與PMMA的相容性問題，同時也可以改善PC的加工流動性，并且對于PC/PMMA/AS三元合金在國內外研究較少。
發明內容
本發明的目的之一是為了提供一種具有高硬度(硬度2H以上)和高流動性(熔融指數高)的PC/PMMA/AS合金。為達到上述目的，本發明采用以下方案一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為聚碳酸酯(PC)52 80份，
聚曱基丙晞酸甲酯(PMMA)10 20份，
丙烯腈-苯乙稀共聚物(AS )7 15份，
乙烯-丙烯酸曱酯共聚物(EMA)I 5份，
乙烯-丙烯酸曱酯共聚物接枝曱基丙燦酸縮水甘油酯(GMA-g-EMA) I 5
主抗氧劑O. I I份
輔助抗氧劑0.1-1份，
潤滑劑0.1-1份。在其中一些實施例中，所述聚碳酸酯的分子量為I. 5 5萬。在其中一些實施例中，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)中丙烯腈(AN)的含量在9 33wt%。在其中一些實施例中，所述主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑中的β- (4-羥基苯基_3，5- 二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯。在其中一些實施例中，所述輔助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑中的亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。在其中一些實施例中，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。本發明的另一目的是提供上述PC/PMMA/AS合金的制備方法。具體的技術方案如下(I)將上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于100 120°C干燥4 12小時，將上述重量份的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于70 90°C干燥4 12小時，冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、相容劑乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、主抗氧劑、輔助抗氧劑和潤滑劑加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為200 220°C，二區溫度205 225°C，三區溫度為210 230°C，四區溫度215 235°C，五區溫度為220 240°C，六區溫度220 240°C，模頭溫度215 235°C，主螺桿轉速為250 400rpm。本發明通過加入丙烯腈-苯乙烯共聚物來改善PC與PMMA的相容性和合金的加工性能，從而制備出一種具有高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，適用于制備對表面硬度、表面光澤要求較高的通訊器材外殼和電子電器產品外殼。本發明所提供的PC/PMMA/AS合金的方法具有以下優點
I、本發明制備的PC/PMMA/AS合金具有較好的力學性能，較高的表面硬度(硬度2H以上)及較佳的流動性(熔融指數高，加工成型性好)，且加入的AS對合金的光澤度影響不大；2、本發明的合金用于電子產品外殼，免去了產品涂覆的后處理工序，降低了生產成本，提聞了生廣效率。
圖I為本發明的PC/PMMA/AS合金制備工藝流程圖。
具體實施例方式本發明PC/PMMA/AS合金的增韌機理如下(制備工藝流程圖請見圖I): .EMA
CH2CH2
HC CH3+ H0 PC - HC CH3(1)
C O CH2 CH CH2C O CH2 CH-CHz O-PC
OOOOH
EMAw EMA
CH2CH2
HC CH3 H + HOOC PCHC CH3
C O CH2-C CH2C O CH2-CH—CH2-0-C-PC ⑷
OOOOHO相容劑乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA-g-EMA)的環氧基團分別與聚碳酸酯的端羥基、端羧基反應形成EMA-g-GMA-g-PC，增強了 PC與增韌劑EMA之間的界面粘結力，見式(I)和式(2);并且增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA的丙烯酸甲酯結構單元與PMMA相容性較好，提高了 PC與PMMA之間的相容性。本發明實施例所使用的原料如下聚碳酸酯(PC)購自德國拜耳公司，牌號2405 ；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)購自臺灣奇美公司，牌號CM207 ；丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)購自臺灣奇美公司，牌號PN107 ；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)購自美國杜邦公司，牌號1125AC ；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA-g-EMA)購自法國阿科瑪公司，牌號AX8900 ；β- (4-羥基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)購自瑞士汽巴公司；亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯(抗氧劑168)購自瑞士汽巴公司；季戊四醇硬脂酸酯(PETS)購自美國科萊恩公司。為能進一步了解本發明的特征、技術手段以及所達到的具體目的、功能，解析本發明的優點與精神，藉由以下通過實施例對本發明做進一步的闡述。實施例I :
一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為
PC76 份
PMMA10 份
AS7份
EMA3 份
GMA-g-EMA3 份
抗氧劑10760.25份 抗氧劑1680.25份
PETS0.5 份上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為220°C，二區溫度225°C，三區溫度為230°C，四區溫度235°C，五區溫度為240°C，六區溫度235°C，模頭溫度235°C，主螺桿轉速為330rpm。實施例2 一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為
PC52 份
PMMA20 份
AS15 份
EMA5 份
GMA-g-EMA5 份
抗氧劑1076I份
抗氧劑168I份
PETSI上述PC/PMMAAS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為200°C，二區溫度205°C，三區溫度為210°C，四區溫度215°C，五區溫度為220°C，六區溫度220°C，模頭溫度215°C，主螺桿轉速為360rpm。實施例3:一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為 PC61 份
PMMA20 份
AS7份
EMA5 份
GMA-g-EMA5 ^
抗氧劑10760.5份
抗氧劑1680.5份
PFTSI份上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時。冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為215°C，二區溫度220°C，三區溫度為225°C，四區溫度225°C，五區溫度為220°C，六區溫度220°C，模頭溫度215°C，主螺桿轉速為360rpm。實施例4 一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為PC63 份
PMMA10 份
AS15 份
BMA5 份
GMA-g-EMA5 V、
抗氧劑10760.5份
抗氧劑1680.5份
PETSI份
上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為215°C，二區溫度220°C，三區溫度為225°C，四區溫度225°C，五區溫度為220°C，六區溫度220°C，模頭溫度215°C，主螺桿轉速為360rpm。實施例5 一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為
PC80 份
PMMA10 份
AS7份
EMAI 份
GMA-g-EMAI 份
抗氧劑10760.25份
抗氧劑1680.25份
PETS0.5 份上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；
(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為220°C，二區溫度225°C，三區溫度為230°C，四區溫度235°C，五區溫度為240°C，六區溫度235°C，模頭溫度235°C，主螺桿轉速為330rpm。實施例6 一種高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為
PC72 份 PMMA10 份
AS7份
EMA5 份
GMA-g-EMA5 份
抗氧劑10760.25份
抗氧劑1680.25份
PETS0.5 份上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為215°C，二區溫度220°C，三區溫度為225°C，四區溫度230°C，五區溫度為235°C，六區溫度230°C，模頭溫度230°C，主螺桿轉速為330rpm。對比例I :一種PC/PMMA合金，其原料組成及重量份為PC68 份
PMMA20 份
EMA5 份
GMA-g-EMA5 份
抗氧劑10760.5份
抗氧劑1680.5份
PETSI 今上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟
(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)置于80°C 干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯與聚甲基丙烯酸甲酯加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為215°C，二區溫度220°C，三區溫度為225°C，四區溫度225°C，五區溫度為220°C，六區溫度220°C，模頭溫度215°C，主螺桿轉速為360rpm。對比例2 一種PC/AS合金，其原料組成及重量份為
PC73 份
AS15 份
EMA5 份
GMA-g-EMA5 斤
抗氧劑10760.5份
抗氧劑1680.5份
PETSI 八上述PC/PMMA/AS合金的制備方法，包括如下步驟(I)將聚碳酸酯(PC)置于110°C干燥6小時，丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)置于80°C干燥6小時；冷卻后，將聚碳酸酯與丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合；(2)將增韌劑EMA、相容劑GMA-g-EMA、抗氧劑1076、抗氧劑168和PETS加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合；(3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，工藝參數如下一區溫度為215°C，二區溫度220°C，三區溫度為225°C，四區溫度225°C，五區溫度為220°C，六區溫度220°C，模頭溫度215°C，主螺桿轉速為360印111。以下為實施例與對比例一覽表表I實施例與對比例原料組成重量份一覽表
權利要求
1.一種PC/PMMA/AS合金，其特征在于，其原料組成及重量份為 聚碳酸酯52 80份， 聚曱基丙嫦酸曱酯10 20份， 丙烯腈-苯乙烯共聚物7 15份， 乙晞-丙晞酸曱酯共聚物I 5份， 乙晞-丙晞酸曱酯共聚物接枝曱基丙烯酸縮水甘油酯 I 5份，主抗氧劑O. I I份，輔助抗氧劑0.1 I份，潤滑劑O.I I份； 所述主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑中的β- (4-羥基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯； 所述輔助抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑中的亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯； 所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
2.根據權利要求I所述的PC/PMMA/AS合金，其特征在于，所述聚碳酸酯的分子量為I.5 5萬。
3.根據權利要求I所述的PC/PMMA/AS合金，其特征在于，所述丙烯腈-苯乙烯共聚物中丙烯腈的含量在9 33wt%。
4.一種制備權利要求I 3任一項所述PC/PMMA/AS合金的方法，其特征在于，包括以下步驟 (O將所述重量份的聚碳酸酯置于100 120°C干燥4 12小時,所述重量份的聚甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈-苯乙烯共聚物置于70 90°C干燥4 12小時，冷卻后，將聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物加入到高速攪拌機中進行預混合； (2)將所述重量份的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、主抗氧劑、輔助抗氧劑和潤滑劑加入到另一臺高速攪拌機中進行混合后，將該混合物加入到步驟(I)中的高速攪拌機中進行混合； (3)將混合好的預混合物置于平行雙螺桿擠出機中熔融擠出，造粒，即得； 工藝參數如下 所述平行雙螺桿擠出機的一區溫度為200 220°C，二區溫度205 225°C，三區溫度為210 230°C，四區溫度215 235°C，五區溫度為220 240°C，六區溫度220 240°C，模頭溫度215 235°C，主螺桿轉速為250 400rpm。
全文摘要
本發明公開了一種PC/PMMA/AS合金及其方法，制備出具有優異的機械性能、高硬度和高流動性的PC/PMMA/AS合金。本發明的PC/PMMA/AS合金，其原料組成及重量份為聚碳酸酯，52~80份；聚甲基丙烯酸甲酯，10~20份；丙烯腈-苯乙烯共聚物，7~15份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，1~5份；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯，1~5份；主抗氧劑，0.1~1份；輔助抗氧劑，0.1~1份；潤滑劑，0.1~1份。本發明制備的PC/PMMA/AS合金，可用于制備對表面硬度、表面光澤要求較高的通訊器材外殼和電子電器產品外殼。
文檔編號C08L33/12GK102807746SQ20121029545
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者朱懷才, 楊東方, 王忠強 申請人:東莞市信諾橡塑工業有限公司