專利名稱：聚碳酸酯組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚碳酸酯組合物及其制備方法，尤其涉及一種耐化學試劑、抗紫 外光照射以及抗低溫沖擊的聚碳酸酯組合物及其制備方法。
背景技術：
一些加工過程及非常規的使用環境對所應用的塑料材料提出了特殊的性能要求， 例如，有時需要對塑料外殼及框架等的外表面再做涂覆加工，其中，添加稀釋劑的涂覆料中 的稀釋劑即有可能對底材產生化學作用，而不添加稀釋劑的涂覆料通常需要紫外線光(UV) 照射固化，此兩種情況下，均會對底材的性能造成嚴重影響，甚至出現制品爆裂的現象。而 制品在高寒地區使用時則需要材料的低溫韌性即低溫抗沖擊性能好。另一方面，為了適應產品小型化、便捷化以及節約材料等發展趨勢，當前，許多外 殼、框架等構件的厚度趨向更薄；同時，為了提高生產自動化程度以提高生產效率，在制品 的成型加工過程中普遍采用了針點式進膠口，此兩方面均會使得制品在成型加工后的殘余 內應力增大。此種情況下，制品在應力與化學試劑的聯合作用下更易發生降解、開裂等，即 出現“環境應力開裂(ESC)，，的問題。因此，為適應加工制造及應用中的化學試劑、紫外光、低溫等環境條件，要求制品 塑料材料應能使得制成品的殘余應力低，且耐化學試劑、抗UV照射、低溫抗沖擊等性能良 好。現有技術中，聚碳酸酯(PC)塑料具有透明度高、常規力學性能如常溫下的無缺口 沖擊強度等良好、耐熱性與耐蠕變性以及尺寸穩定性好等優點，因此被廣泛應用于常規環 境條件下使用的機件的外殼和框架等，但其分子鏈剛性大、熔體粘度大而易造成制品中的 殘余應力大，同時，其耐化學試劑、抗UV照射以及低溫抗沖擊性能，尤其是低溫抗缺口沖擊 性能較差，抗環境應力開裂性能差，因此限制了其在一些特定條件下的使用。有文獻報道了 針對PC塑料材料的上述性能缺點的一項或其中幾項進行改進的改性技術，但綜合提高PC 塑料材料的耐化學試劑、抗UV照射、低溫抗沖擊性能以及降低制品的殘余應力的技術尚未 見報道。例如，于2009年4月22日公開的中國專利申請公開CN101415750A公開了一種聚 碳酸酯樹脂，熔融流動性好，但其存在有耐化學試劑性差以及低溫抗沖擊性能差的問題；于 2009年10月28日公開的中國專利申請公開CN101565538A公開了一種無鹵阻燃PC/聚酯 合金及其制備方法，其耐化學試劑性能優異，但所述材料的低溫抗沖擊性能差；于2008年6 月25日公開的中國專利申請公開CN101208388A公開了具有良好成型加工流動性的聚碳酸 酯樹脂組合物，但所述材料的低溫抗沖擊性能未有提高，且不能滿足抗化學試劑性以及抗 紫外光照射的要求。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種聚碳酸酯組合物及其制備方 法，所述聚碳酸酯組合物具有成型加工流動性大從而使得制品的殘余應力小的優良性能，且其耐化學試劑、抗UV照射、低溫抗沖擊性能優良。針對本發明的目的，在本發明的第一方面，本發明提供了一種聚碳酸酯組合物，以 質量百分比計，包括聚碳酸酯，30 90% ；聚酯，5 50% ；相容增韌劑，1 10% ；低溫 抗沖擊改性劑，1 10% ；抗紫外光助劑，0. 1 ；抗氧化劑，0. 1 2% ；以及潤滑齊U， 0. 1%。針對本發明的目的，在本發明的第二方面，本發明提供了一種聚碳酸酯組合物的 制備方法，包括步驟按照質量比例稱取依據第一方面所述的聚碳酸酯組合物中的組分； 將聚碳酸酯、聚酯、相容增韌劑、低溫抗沖擊改性劑、抗紫外光助劑、抗氧化劑、潤滑劑投入 到混料機中混合均勻；將混合均勻后的原料經雙八溫區螺桿擠出機熔融混合、擠出、造粒， 其中，混合料在擠出機中的停留時間控制在1 4分鐘，雙螺桿擠出機的溫度控制為1區 為 230 300°C，2 區為 240 300°C，3 區為 240 300°C，4 區為 240 295°C，5 區為 240 290°C,6區為240 290°C，7區為240 290°C，8區為240 290°C，機頭溫度為240 280°C，熔體溫度為240 300°C。與現有技術相比，本發明通過采用共混改性、添加改性以及控制熔融混合工藝的 方法，制成了一種具有高的成型加工流動性從而使得制品殘余應力小，且耐化學試劑、抗 UV、低溫抗沖擊性能優良的聚碳酸酯組合物，可以廣泛應用于電子數碼產品、汽車、家電等 領域，尤其是制品的模具采用針點式進膠口的壁薄的制件。
具體實施例方式下面詳細說明依據本發明的聚碳酸酯組合物及其制備方法。首先，說明依據本發明的聚碳酸酯組合物。本發明采用將聚碳酸酯與聚酯共混改性以及向聚碳酸酯/聚酯基材中復合加入 添加劑改性的方法以提高材料的綜合性能。
按質量百分比，本發明的聚碳酸酯組合物包括
聚碳酸酯(組分A):30-
聚酯(組分B) :5
相容增韌劑(組分C) :1 低溫抗沖擊改性劑(組分D) 1
抗紫外光助劑(組分E) 0.1
抗氧化劑(組分F) 0.1
潤滑劑(組分G) 0.1
-90% 50% 10%
10% ；
2% ；以及1%。
所述PC樹脂為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，分子量為20000 30000。 所述聚酯包括聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、脂環族二元醇改性聚對苯二甲 酸-1，4-環己烷二甲醇酯(PCTG)、脂環族二元醇改性聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG)以及聚 對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等多元共聚酯中的一種或一種以上的混合物。采用聚酯與PC 樹脂共混，目的在于得到耐化學試劑與抗UV性能良好的基材，且使基材樹脂具有良好的熔 融流動性。 所述相容增韌劑為馬來酸酐接枝聚烯烴、丙烯酸酯接枝聚烯烴、甲基丙烯酸縮水 甘油酯官能化聚烯烴、丙烯酸酯與縮水甘油酯雙官能化聚烯烴、馬來酸酐與丙烯酸酯雙官能化聚烯烴中的一種或一種以上的混合物，接枝率為0. 1 20%，優選接枝率為2 15%， 更優選接枝率為5 10%。相容增韌劑的加入，目的是提高聚酯與聚碳酸酯之間的相容性， 且對聚酯與聚碳酸酯共混而成的基材起到增韌的作用。所述低溫抗沖擊改性劑包括以下的一種或一種以上的混合物以交聯的丁二烯苯 乙烯共聚物作為核、接枝的聚甲基丙烯酸甲酯為殼的核_殼型抗沖擊改性劑；丙烯腈、丁二 烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物；以及以硅橡膠-丙烯酸酯為核、接枝的聚甲基丙烯酸 甲酯為殼的核_殼型抗沖擊改性劑。所述抗紫外光助劑為受阻胺類、羥基苯并三唑類、苯酮類、炭黑的一種或一種以上 的混合物。所述抗氧化劑為硫代二丙酸雙酯、二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉及其衍生物或聚 合物、亞磷酸酯、亞磷酸三苯酯、堿金屬或堿土金屬的硅酸鹽、受阻酚中的一種或一種以上 的混合物。所述潤滑劑為硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺、次乙基雙硬脂酰 胺、季戊四醇硬脂酸脂中的一種或一種以上的混合物。其次，給出本發明的聚碳酸酯組合物的制備方法。本發明的聚碳酸酯組合物的制備方法，包括以下步驟1)按照質量比例稱取所述聚碳酸酯組合物中的組分；2)將聚碳酸酯、聚酯、相容增韌劑、低溫抗沖擊改性劑、抗紫外光助劑、抗氧化劑、 潤滑劑投入到混料機中，混合均勻；3)將上述混合均勻后的原料投入到八溫區雙螺桿型擠出機中，經熔融塑化混煉、 擠出、造粒，混合料在擠出機中的停留時間控制在1 4分鐘；其中，雙螺桿擠出機的溫度控 制1區為230 300°C，2區為240 300°C，3區為240 300°C，4區為240 295°C，5區 為240 290°C，6區為240 290°C，7區為240 290°C，8區為240 290°C，機頭溫度為 240 280°C，熔體溫度為240 300°C。最后，給出本發明的實施例和對比例，以說明本發明材料的性能水平。表1示出各 組分的用量(以公斤為單位)以及各項性能測試結果。其中，組分A選用雙酚A型聚碳酸酯，數均分子量22000 ；組分B選用脂環族二元 醇改性聚對苯二甲酸乙二醇酯；組分C選用乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯，其 中，甲基丙烯酸縮水甘油酯含量為9%。組分D選用具有丙烯酸酯(含量為70%)為核、接 枝的聚甲基丙烯酸甲酯為殼的核-殼型抗沖擊改性劑；組分E選用受阻胺類紫外線吸收劑； 組分F選用受阻酚與亞磷酸酯的20 80復配抗氧劑；組分G選用季戊四醇硬脂酸脂。常規力學性能按照ASTM D638標準規定測試；耐化學試劑性能的表征是將常規拉 伸試樣暴露在特定的化學品中一定時間后，再依照ASTM D638測試其力學性能，通過與常規 力學性能值的比較，衡量耐化學試劑性能的大小；抗UV性能是將常規拉伸試樣用一定能量 的UV照射一段時間后，再依照ASTM D638測試其力學性能，通過與常規力學性能值的比較， 衡量抗UV性能的高低；熔融指數依照ASTM D1238，測試溫度300°C，載荷1. 2KG，以表征熔 體流動性。試樣處理條件為紫外光照射為使用能量為1焦耳/cm2的紫外光照射試樣Imin ； 浸泡化學試劑為試樣在二甲苯/乙醇(40/60的體積比)中浸泡15秒后80°C干燥3小時。 由表1中的結果說明，PC中加入聚酯組分后耐化學試劑以及熔體流動性均得以提 高；相容增韌劑的加入提高了 PC/聚酯基材的沖擊強度；低溫抗沖擊改性劑起到了提高低 溫抗沖擊性能的作用；抗紫外光助劑的加入使材料具有更好的抗UV性能。與現有技術相比，本發明通過采用共混改性、添加改性以及控制熔融混合工藝的 方法，制成了一種具有高的成型加工流動性從而使得制品殘余應力小、且耐化學試劑與抗 UV性能優良、低溫抗沖擊性能優良的聚碳酸酯組合物，可以廣泛應用于電子數碼產品、汽 車、家電等領域，尤其是制品的模具采用針點式進膠口的壁薄的制件。
權利要求
一種聚碳酸酯組合物，以質量百分比計，包括聚碳酸酯，30～90％；聚酯，5～50％；相容增韌劑，1～10％；低溫抗沖擊改性劑，1～10％；抗紫外光助劑，0.1～1％；抗氧化劑，0.1～2％；以及潤滑劑，0.1％～1％。
2.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯為雙酚A型芳香 族聚碳酸酯，分子量為20000 30000。
3.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述聚酯為聚對苯二甲酸丁 二醇酯、脂環族二元醇改性聚對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯、脂環族二元醇改性聚對 苯二甲酸乙二醇酯、以及聚對苯二甲酸乙二醇酯的一種或一種以上的混合物。
4.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述相容增韌劑為馬來酸酐 接枝聚烯烴、丙烯酸酯接枝聚烯烴、甲基丙烯酸縮水甘油酯官能化聚烯烴、丙烯酸酯與縮水 甘油酯雙官能化聚烯烴、以及馬來酸酐與丙烯酸酯雙官能化聚烯烴中的一種或一種以上的 混合物，接枝率為0. 20%，優選接枝率為2% 15%，更優選接枝率為5% 10%。
5.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述耐低溫沖擊改性劑包括 以下的一種或一種以上的混合物以交聯的丁二烯苯乙烯共聚物作為核、接枝的聚甲基丙 烯酸甲酯為殼的核-殼型抗沖擊改性劑；丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物； 以及以硅橡膠_丙烯酸酯為核、接枝的聚甲基丙烯酸甲酯為殼的核_殼型抗沖擊改性劑。
6.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述抗紫外光助劑為受阻胺 類、羥基苯并三唑類、苯酮類、炭黑的一種或一種以上的混合物。
7.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述抗氧劑為硫代二丙酸雙 酯，二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉及其衍生物或聚合物、亞磷酸酯、亞磷酸三苯酯，堿金屬或 堿土金屬的硅酸鹽、受阻酚的一種或一種以上的混合物。
8.根據權利要求1所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸鎂、硬脂 酸鋅、硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺、次乙基雙硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸脂的一種或一種以 上的混合物。
9.一種聚碳酸酯組合物的制備方法，包括步驟按照質量比例稱取依據權利要求1 8中任一項所述的聚碳酸酯組合物中的組分； 將聚碳酸酯、聚酯、相容增韌劑、低溫抗沖擊改性劑、抗紫外光助劑、抗氧化劑、潤滑劑 投入到混料機中混合均勻；將混合均勻后的原料經雙八溫區螺桿擠出機熔融混合、擠出、造粒，其中，混合料在擠 出機中的停留時間控制在1 4分鐘，雙螺桿擠出機的溫度控制為1區為230 300°C， 2區為240 300°C，3區為240 300°C，4區為240 295°C，5區為240 290°C，6區為 240 290°C，7區為240 290°C，8區為240 290°C，機頭溫度為240 280°C，熔體溫度 為 240 300 0C ο
全文摘要
本發明提供了一種聚碳酸酯組合物及其制備方法，所述聚碳酸酯組合物以質量百分比計，包括聚碳酸酯，30～90％；聚酯，5～50％；相容增韌劑，1～10％；低溫抗沖擊改性劑，1～10％；抗紫外光助劑，0.1～1％；抗氧化劑，0.1～2％；以及潤滑劑，0.1％～1％。所述聚碳酸酯組合物的制備方法，包括步驟按照質量比例稱取所述聚碳酸酯組合物中的組分；將聚碳酸酯、聚酯、相容增韌劑、低溫抗沖擊改性劑、抗紫外光助劑、抗氧化劑、潤滑劑投入到混料機中混合均勻；將混合均勻后的原料經雙八溫區螺桿擠出機熔融混合、擠出、造粒。本發明的聚碳酸酯組合物具有高的成型加工流動性，且耐化學試劑、抗紫外光、低溫抗沖擊性能優良，可以廣泛應用于壁薄制件。
文檔編號B29C47/92GK101914275SQ201010252180
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月12日 優先權日2010年8月12日
發明者朱懷才 申請人:東莞市信諾橡塑工業有限公司