一種耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其製備方法與流程

2023-05-27 11:22:21

本發明涉及高分子複合材料及其成型加工領域，尤其是一種耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其製備方法。

背景技術：

聚乙烯醇縮丁醛(pvb)具有優異的拉伸強度和抗衝擊強度，耐光、耐水、耐寒和成膜性良好，長期用於安全玻璃的生產。雖然pvb在高溫下易於分解，不過採用合理的抗氧化與穩定體系，可以完全解決其熱分解而引起的釋放刺激氣體等問題。研究證明，這種材料如果與聚碳酸酯等材料共混，在相容劑的存在下，能夠製成強度高、韌性好、耐應力開裂的熱塑性彈性體。尤其是pvb的柔韌性和粘合性極佳，甚至對聚碳酸酯類聚合物具有一定的增塑功能，且能夠很快修復已經出現的細小裂紋，基本上避免了這類材料應力開裂現象的出現。

技術實現要素：

為了克服現有技術不足，本發明的目的在於提供一種耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其製備方法。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其製備方法，由雙螺杆混煉擠出造粒工藝製備，其特徵在於，該共聚聚碳酸酯組合物成分為：tpee為42.0-54.0質量份；pvb為1-10質量份；poe-馬來酸酐接枝物為21-37質量份；磷酸鈣為1-10質量份；氧化鋁為0-20質量份；鈦白粉為0.4-1.4質量份；主抗氧劑為0.15-0.5質量份；助抗氧劑為0.15-0.5質量份；三聚氰胺為0.1-0.6質量份；氫氧化鈣為0-3質量份。

優選的，該共聚聚碳酸酯組合物成分具體指：

所述tpee為熔體質量流動速率13±5g/10min的共聚聚酯彈性體，其熔體質量流動速率13±1g/10min；

所述pvb樹脂的相對分子質量在4.5萬-11萬之間，優選相對分子質量在5-7萬的pvb樹脂；

所述poe-馬來酸酐接枝物為自製接枝率0.8-1.2(質量)％的poe接枝物；

所述磷酸鈣為純度大於99(質量)％的超細磷酸鈣，粒度在5-20微米之間；

所述氧化鋁為純度大於99.6(質量)％，粒度在0.5-5微米之間；

所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉，其粒度中值為0.405微米；

所述主抗氧劑為抗氧劑1098(n,n'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙醯基)己二胺)；

所述輔助抗氧劑為抗氧劑168(三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯)；

所述三聚氰胺為純度大於99(質量)％的三聚氰胺，研磨後過篩(200目)使用；

所述氫氧化鈣為純度大於97(質量)％、粒度在5-20微米之間的高純度氫氧化鈣。

優選的，其製備步驟如下：

1)預混:將共聚聚酯彈性體(tpee)、pvb、poe-馬來酸酐接枝物、磷酸鈣、氧化鋁、鈦白粉、主抗氧劑、助抗氧劑、三聚氰胺和氫氧化鈣等組分依次加入混合機進行預混合，混合溫度為20-30℃，轉速為100-300轉/分鐘，混合時間為8-15分鐘；

2)擠出造粒:將上述預混合好的物料從餵料機加入雙螺杆擠出機，熔融擠出造粒，即得到耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物，工藝條件設定為：螺杆轉速200-250轉/分鐘，餵料機轉速20-50轉/分鐘；擠出機各段溫度200-250℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

有鑑於共聚聚碳酸酯彈性體(tpee)等由嵌段共聚聚合物構成，易於在使用過程中產生應力開裂而影響其使用壽命。本發明採用具有強度高、耐候性好、粘合性能和增塑性能強的pvb作為共聚聚碳酸酯改性材料，並選用poe接枝馬來酸酐作為二者的增容劑，使得pvb能夠有效地分散在tpee基體材料中，及時彌補共聚聚碳酸酯因環境因素尤其是反覆摺疊使用時產生的開裂細紋，使得tpee能夠更好地發揮其卓越的強度、高抗蠕變、衝擊和撓曲疲勞、低溫柔韌性，並在高溫下保持良好的性能。為了防止pvb在高溫加工過程中發生熱分解，本發明採用氫氧化鈣與三聚氰胺複合作為pvb的熱穩定劑。同時，為了賦予複合材料穩定的加工性能和可調節的硬度，本發明還加入了適量的氧化鋁和磷酸鈣等無機材料。所得共聚聚碳酸酯彈性體既具有優異的力學性能，又能夠有效地消除各種應用環境下的應力開裂，手感良好，硬度適中，尤其適用於生產工具手柄、高檔信號線纜等產品。

附圖說明

圖1為耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其性能；

具體實施方式

一種耐應力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其製備方法，由雙螺杆混煉擠出造粒工藝製備，其特徵在於，該共聚聚碳酸酯組合物成分為：tpee為42.0-54.0質量份；pvb為1-10質量份；poe-馬來酸酐接枝物為21-37質量份；磷酸鈣為1-10質量份；氧化鋁為0-20質量份；鈦白粉為0.4-1.4質量份；主抗氧劑為0.15-0.5質量份；助抗氧劑為0.15-0.5質量份；三聚氰胺為0.1-0.6質量份；氫氧化鈣為0-3質量份。

該共聚聚碳酸酯組合物成分具體指：