一種低溫韌性良好的改性聚碳酸酯及其製備方法

2023-04-30 12:52:56

專利名稱：一種低溫韌性良好的改性聚碳酸酯及其製備方法
技術領域：
本發明涉及聚碳酸酯改性技術領域，涉及一種改性聚碳酸酯及其製備方法。
背景技術：
聚碳酸酯(PC)是一種綜合性能優良的工程塑料，由於其具有優異的耐候性能、高抗衝擊性能、良好的電絕緣性，因而在電子電氣、汽車、機械工業等領域應用廣泛，但是，未經改性的PC原料在缺口敏感性、應力集中開裂以及低溫衝擊韌性方面還是不盡如人意，不能完全達到現在各行業對材料的綜合性能要求。

發明內容
本發明就是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種低溫韌性良好的改性聚碳酸酯及其製備方法。本發明的目的通過以下技術方案來實現:一種改性聚碳酸酯，由包括以下重量份的組分製成:聚碳酸酯90-98份；增韌劑1-10份；光熱穩定劑 0.1-1份；加工助劑0.1-1份。所述的聚碳酸酯(PC樹脂)選自相對密度為1.19-1.21g/cm3、熔融溫度為220-230°C的中粘度聚碳酸酯或高粘度聚碳酸酯中的一種或一種以上。所述的增韌劑選自以丁二烯橡膠相為核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯為殼的核殼結構的系列抗衝改性劑(MBS類增韌劑)、丙烯酸酯類抗衝改性劑(ACR類增韌劑)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS類增韌劑)、熱塑性彈性體、高密度聚乙烯、矽橡膠、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的一種或一種以上。所述的光熱穩定劑選自鉛鹽類、金屬皂類熱穩定劑、有機錫類熱穩定劑、磷酸酯類、受阻胺或受阻酚中的一種或一種以上。所述的鉛鹽類穩定劑優選三鹽基硫酸鉛(TLS)、二鹽基亞磷酸鉛(DL)或二鹽基硬脂酸鉛(DLS)中的一種或一種以上。所述的有機錫類熱穩定劑選自含硫醇錫鹽、馬來酸錫鹽或羧酸錫鹽中的一種或一種以上。所述的含硫醇錫鹽優選二巰基乙酸異辛酯二正辛基錫(DOTTG)或二甲基二巰基乙酸異辛酯錫(DMTFG)中的一種或一種以上。所述的馬來酸錫鹽優 選馬來酸二正丁基錫(DBTM)。所述的羧酸錫鹽優選二月桂酸二正丁基錫(DBTL)或二月桂酸二正辛基錫(DOTL)中的一種或一種以上。
所述的受阻胺選自萘胺、二苯胺或對苯二胺的一種或一種以上。所述的受阻酚選自2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯的一種或一種以上。所述的磷酸酯類光熱穩定劑優選亞磷酸二苯酯或亞磷酸三苯酯中的一種或一種以上。所述的加工助劑為潤滑劑。所述潤滑劑選自固體石蠟、低分子量聚乙烯、硬脂酸鹽、聚乙烯蠟、甲撐雙硬脂酸醯胺或N，N-乙撐雙硬脂酸醯胺EBS中的一種或一種以上。所述的硬脂酸鹽優選硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇或硬脂酸鎂的一種或一種以上。一種上述改性聚碳酸酯的製備方法，包括以下步驟:(1)按上述配比稱取各組分原料:聚碳酸酯90-98份；增韌劑1_10份；光熱穩定劑
0.1-1份；加工助劑0.1-1份；(2)將上述聚碳酸酯、增韌劑、光熱穩定劑和加工助劑混合均勻後送入雙螺杆擠出機中，經混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒後獲得成品。所述的步驟(2)中雙螺杆擠出機各段螺杆溫度為260-280°C之間，螺杆轉速在100-500轉/分鐘之間。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:本發明將PC樹脂經過相應改性後，不僅低溫衝擊韌性良好，而且也改善了材料常溫下的應力開裂以及缺口敏感等問題。本發明得到一種低溫韌性良好的PC樹脂，與PC原材料相比，基本不影響材料的其他力學性能，具有衝擊強度高、加工成型好等特點。重點是PC材料的綜合性能優良，缺口敏感和應力開裂情況有所改善，可用於注塑成型各種家電外殼以及汽車內外飾件等。另外，本發明的低溫韌性良好的PC樹脂，採用雙螺杆擠出工藝製備，具有流程簡單、連續、生產效率高、產品質量穩定的優點。
具體實施例方式
下面結合各實施例詳細描述本發明。對比例和實施例1-6中，PC樹脂為日本出光的IR2200，是相對密度為1.19-1.21g/cm3，熔融溫度為220-230°C的中粘度聚碳酸酯；以及日本帝人的PC 1225Y，是相對密度為
1.19-1.21g/cm3，熔融溫度為220_230°C的高粘度聚碳酸酯。增韌劑為羅門哈斯MBS類增韌劑(MBS E2620) ;ACR類增韌劑HL-401，山東日科化學；SBS類增韌劑SBS YH792，市售；熱塑性彈性體TPE，市售；矽橡膠S2001，日本三菱麗陽；高密度聚乙烯為HDPE 5502，韓國大林；乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物AX8900,法國阿克瑪；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物ABS 8434,上海高橋石化。光熱穩定劑為受阻酹類抗氧劑(抗氧劑1076即為CIBA的Irganoxl076 ( β - (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯))、亞磷酸酯類抗氧劑(抗氧劑168即為CIBA的Irganoxl68(三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯))；有機錫類穩定劑馬來酸二丁基錫，市售；金屬皂類熱穩定劑硬脂酸鈣，市售；受阻胺類穩定劑770，汽巴公司；2，6_三級丁基-4-甲基苯酚，市售；二月桂酸二正丁基錫(DBTL)，市售；馬來酸二正丁基錫(DBTM)，市售；二月桂酸二正辛基錫(DOTL)，市售；二巰基乙酸異辛酯二正辛基錫(DOTTG)，市售。加工助劑為國產EBS，市售；低分子量聚乙烯LMPE，市售；甲撐雙硬脂酸胺MBS，市售；固體石蠟，市售；硬脂酸鈣，市售；聚乙烯蠟A-C540A，霍尼韋爾。對比例100份PC IR2200 (對比例直接採用PC原材料，無需經過雙螺杆處理)。實施例1(I)將98份PC IR2200,1份MBS E2620,0.3份光熱穩定劑(抗氧劑1076:抗氧齊[J 168 = I: 2 (質量比))及0.1份EBS經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為400轉/分鐘。實施例2(I)將95份PC IR2200, 3份MBS E2620,0.6份光熱穩定劑(抗氧劑1076:抗氧齊IJ 168 = I: 2 (質量比))及0.2份EBS和0.3份固體石蠟經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為400轉/分鐘。實施例3(I)將90份PC IR2200,10份ABS 8434，0.9份光熱穩定劑(抗氧劑1076:抗氧齊[J 168 = I: 2 (質量比))及1.0份EBS經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為400轉/分鐘。實施例4(I)將95份PC 1225Y，I份增韌劑HL-401及3份HDPE 5502,0.1份穩定劑硬脂酸鈣及0.5份固體石蠟經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為300轉/分鐘。實施例5(I)將93份PC IR2200, 5份增韌劑SBS YH792及4份增韌劑AX8900，0.6份光熱穩定劑(DBTL: DBTM = I: 1，質量比)及0.3份A-C540A經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為500轉/分鐘。實施例6(I)將92份PC IR2200與PC 1225Y的混合物(質量比為I: I)，6份增韌劑S2001與TPE的混合物(質量比為2: 1),0.5份受阻胺類穩定劑770及0.6份LMPE (低分子量聚乙烯)和MBS混合物(質量比為1:1)，經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為100轉/分鐘。實施例7(1)將 90 份 PC IR2200,10 份增韌劑 S2001,0.9 份光熱穩定劑(D0TL: DOTTG =1: 2，質量比)及0.6份硬脂酸鈣，經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為400轉/分鐘。實施例8(1)將95份PC IR2200與PC 1225Y的混合物(質量比為1:1)，5份增韌劑TPE，
0.3份光熱穩定劑三鹽基硫酸鉛(TLS)及0.3份EBS，經高速攪拌混合均勻；(2)將上述混合物送入擠出機中，在螺杆的輸送和剪切作用下，充分熔化、複合，再經機頭擠出、拉條、冷卻、切粒，最後進行包裝獲得成品。雙螺杆擠出機各段螺杆溫度控制在260-280°C之間，螺杆轉速為400轉/分鐘。將實施 例1-8製備得到的複合物及對比例按標準尺寸注塑成測試用的標準樣條，進行性能測試，性能測試標準見表1，性能測試結果見表2。表權利要求
1.一種改性聚碳酸酯，其特徵在於:由包括以下重量份的組分製成: 聚碳酸酯90-98份； 增韌劑1-10份； 光熱穩定劑0.1-1份； 加工助劑0.1-1份。
2.根據權利要求1所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的聚碳酸酯選自相對密度為1.19-1.21g/cm3、熔融溫度為220_230°C的中粘度聚碳酸酯或高粘度聚碳酸酯中的一種或一種以上；
3.根據權利要求1所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的增韌劑選自以丁二烯橡膠相為核、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯為殼的核殼結構的系列抗衝改性劑、丙烯酸酯類抗衝改性劑、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、熱塑性彈性體、高密度聚乙烯、矽橡膠、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的一種或一種以上。
4.根據權利要求1所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的光熱穩定劑選自鉛鹽類、金屬皂類熱穩定劑、有機錫類熱穩定劑、磷酸酯類、受阻胺或受阻酚中的一種或一種以上。
5.根據權利要求3所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的鉛鹽類穩定劑選自三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛或二鹽基硬脂酸鉛中的一種或一種以上； 或所述的有機錫類熱穩定劑選自含硫醇錫鹽、馬來酸錫鹽或羧酸錫鹽中的一種或一種以上。
6.根據權利要求4所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的含硫醇錫鹽選自二巰基乙酸異辛酯二正辛基錫或二甲基二巰基乙酸異辛酯錫中的一種或一種以上； 或所述的馬來酸錫鹽選自馬來酸二正丁基錫； 或所述的羧酸錫鹽選自二月桂酸二正丁基錫或二月桂酸二正辛基錫中的一種或一種以上。
7.根據權利要求3所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的受阻胺選自萘胺、二苯胺或對苯二胺的一種或一種以上； 或所述的受阻酚選自2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯的一種或一種以上； 或所述的磷酸酯類光熱穩定劑優選亞磷酸二苯酯或亞磷酸三苯酯中的一種或一種以上。
8.根據權利要求1所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的加工助劑為潤滑劑，優選固體石蠟、低分子量聚乙烯、硬脂酸鹽、聚乙烯蠟、甲撐雙硬脂酸醯胺或N，N-乙撐雙硬脂酸醯胺中的一種或一種以上。
9.根據權利要求8所述的改性聚碳酸酯，其特徵在於:所述的硬脂酸鹽選自硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇或硬脂酸鎂的一種或一種以上。
10.一種上述權利要求1-9中任一所述的改性聚碳酸酯的製備方法，其特徵在於:包括以下步驟: (1)按照權利要求1所述的配比稱取各組分原料；增韌劑1-10份；光熱穩定劑0.1-1份；加工助劑0.1-1份；(2)將上述聚碳酸酯、增韌劑、光熱穩定劑和加工助劑混合均勻後送入雙螺杆擠出機中，經混煉、擠出、拉條、冷卻、切粒後獲得成品。
11.根據權利要求10所述的指標方法，其特徵在於:所述的步驟(2)中雙螺杆擠出機各段螺杆溫度為260-280°C之間， 螺杆轉速在100-500轉/分鐘之間。
全文摘要
本發明涉及聚碳酸酯改性技術領域，涉及一種改性聚碳酸酯及其製備方法，該改性聚碳酸酯由包括以下重量份的組分製成聚碳酸酯90-98份；增韌劑1-10份；光熱穩定劑0.1-1份；加工助劑0.1-1份。本發明得到一種低溫韌性良好的PC樹脂，與PC原材料相比，基本不影響材料的其他力學性能，具有衝擊強度高、加工成型好等特點。重點是PC材料的綜合性能優良，缺口敏感和應力開裂情況有所改善，可用於注塑成型各種家電外殼以及汽車內外飾件等。另外，本發明的低溫韌性良好的PC樹脂，採用雙螺杆擠出工藝製備，具有流程簡單、連續、生產效率高、產品質量穩定的優點。
文檔編號B29C47/92GK103160103SQ20111042417
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者楊鶯, 孫利明, 李術 申請人:合肥傑事傑新材料股份有限公司