CN102311624A

CN102311624A - 一种耐刮擦聚碳酸酯手机料及其制备方法

Info

Publication number: CN102311624A
Application number: CN2010102985315A
Authority: CN
Inventors: 徐东; 徐永; 刘洁
Original assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Current assignee: Polymer Science Shenzhen New Materials Co Ltd
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明公开了一种耐刮擦聚碳酸酯手机料及其制备方法。耐刮擦聚碳酸酯手机料，按重量百分比由以下组分组成：聚碳酸酯60～90％；耐刮擦剂5～30％；相容剂1～3％；增韧剂2.5～3.5％；抗氧剂0.3～0.5％；润滑剂0.2～0.4％；分散剂0.2～0.5％。本发明的耐刮擦聚碳酸酯手机料在保留良好的抗冲击性能的同时改善了材料表面硬度，制作的手机外壳在频繁使用的过程中，不会出现明显的刮痕。

Description

一种耐刮擦聚碳酸酯手机料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种耐刮擦聚碳酸酯手机料及其制备方法。

背景技术

当前，随着手机的广泛使用，人们对手机的外壳性能要求也越来越高，不仅需要高抗冲，还要求其耐刮擦，在频繁的使用中，外壳无明显刮痕。现手机外壳通常采用PC/ABS合金作原料，耐摔但不耐刮擦，日常使用中，其外壳很容易被刮花，严重影响其美观。

为获得一种即高抗冲又耐刮擦的手机外壳，需要从其原材料着手，在兼顾材料高抗冲的前提下，改善材料表面硬度，从而提高其抗刮擦性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不仅能够满足手机外壳高抗冲及各种加工性能要求、还具有耐刮擦性能的聚碳酸酯手机料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种耐刮擦聚碳酸酯手机料，按重量百分比由以下组分组成：

聚碳酸酯 60～90％；

耐刮擦剂 5～30％；

相容剂 1～3％；

增韧剂 2.5～3.5％；

抗氧剂 0.3～0.5％；

润滑剂 0.2～0.4％；

分散剂 0.2～0.5％。

所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸脂，其熔融指数为10～15g/10min。

所述的耐刮擦剂为聚甲基丙烯酸甲酯，折射率在1.2-1.5之间，熔融指数为14～20g/10min。

所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯三元共聚物。

所述苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯三元共聚物，按重量百分比，苯乙烯∶马来酸酐∶丙烯酸缩水酯为0.5∶1∶1。

所述增韧剂为核壳结构类的MBS；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚膦酸脂类的抗氧剂的复配物。

所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述的分散剂为白矿油。

以上所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，按重量百分比由以下组分组成：

聚碳酸酯 73～78％；

耐刮擦剂 18～22％；

相容剂 1～3％；

增韧剂 2.5～3.5％；

抗氧剂 0.3～0.5％；

润滑剂 0.2～0.4％；

分散剂 0.2～0.5％。

一种上述耐刮擦聚碳酸酯手机料制备方法的技术方案，包括以下步骤：

a：按重量配比称取聚碳酸酯、耐刮擦剂及分散剂，混合均匀；

b：按重量配比称取其他助剂，与a步骤中混合好的材料一起入到混合器中继续混合直至均匀；

c：将b步骤中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12～18MPa。

以上所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料的制备方法，包括自制相容剂的制备步骤：以过氧化苯甲酰为引发剂，以苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸缩水酯为反应挤出单体通过挤出机进行熔融反应挤出，按重量百分比，苯乙烯∶马来酸酐∶丙烯酸缩水酯为0.5∶1∶1。

本发明具有以下有益效果：

1：使用的是表面硬度高的PMMA树脂作耐刮擦剂，外加GMA-g-SMA三元共聚物作相容剂和核壳类的MBS型抗冲击改善剂，所制得的材料不仅表面硬度高，不易刮花，且无珠光色彩；

2：在保证了所制得的手机料具有耐刮擦性的同时，还使用了核壳类的MBS型抗冲击改善剂，使其具有高韧性。

3：该手机料的制备工艺简单，易操作。

具体实施方式

本发明提供一种具有超韧且耐刮擦的手机料，其组成按重量配比为(％)：聚碳酸酯60～90％，耐刮擦剂5～30％，相容剂1～3％，增韧剂2～5％，抗氧剂0.1～0.3％，润滑剂0.1～0.3％，分散剂0.2～0.5％。

其中，聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸脂，中粘，其熔融指数MFI为10～15g/10min；耐刮擦剂为PMMA树脂，其熔融指数MFI为14～20g/10min，折射率(绝对折射率)为1.2～1.5；相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯(GMA-g-SMA)三元共聚物；增韧剂为核壳类的MBS型抗冲击改善剂；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸脂类抗氧剂的复配物；润滑剂为乙撑硬脂酸酰胺；分散剂为白矿油。

在本发明中，先按重量配比称取聚碳酸酯和耐刮擦剂及分散剂，混合均匀；再按重量配比称取相容剂，增韧剂，抗氧剂，润滑剂，混合均匀，再与前混合好的聚碳酸酯和耐刮擦剂一起投入到混合器中继续混合直至均匀；将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒。加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1-2min，压力为12-18MPa。

为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：

在下列实施例的材料配方中，耐刮擦剂为PMMA树脂，选用三菱丽阳公司株式会社生产的，商品牌号分别为MF001。相容剂为自制的苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯(GMA-g-SMA)三元共聚物，其中各组分重量百分比为m(St)/m(MAH)/m(GMA)为0.5∶1∶1，制备方法为以过氧化苯甲酰为引发剂，以苯乙烯(St)，马来酸酐(MAH)/丙烯酸缩水酯为反应挤出单体通过挤出机进行熔融反应挤出；增韧剂选用三菱丽阳公司生产的MBS类增韧剂，商品牌号为C223A；抗氧剂选择汽巴(CIBA)公司生的，主抗氧剂商品牌号为1076，辅助抗氧剂商品牌号为Irganox168；润滑剂为乙撑硬脂酸酰胺，商品名为EBS120D；分散剂为白矿油。

实施例1：

按重量百分比将PC塑料粒子90％和耐刮擦剂5％及分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再按重量配比称取1％的相容剂、0.4％的抗氧剂(主辅抗氧剂为1∶1)、3％的增韧剂，0.3％的润滑剂，然后将其与已与耐刮擦剂和分散剂混合均匀的PC塑料粒子一起投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。

实施例2

按重量百分比将PC塑料粒子85％和耐刮擦剂10％及分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再按重量配比称取1％的相容剂、0.4％的抗氧剂(主辅抗氧剂为1∶1)、3％的增韧剂，0.3％的润滑剂，然后将其与已与耐刮擦剂和分散剂混合均匀的PC塑料粒子一起投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。

实施例3

按重量百分比将PC塑料粒子80％和耐刮擦剂15％及分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再按重量配比称取1％的相容剂、0.4％的抗氧剂(主辅抗氧剂为1∶1)、3％的增韧剂，0.3％的润滑剂，然后将其与已与耐刮擦剂和分散剂混合均匀的PC塑料粒子一起投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。

实施例4

按重量百分比将PC塑料粒子75％和耐刮擦剂20％及分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再按重量配比称取1％的相容剂、0.4％的抗氧剂(主辅抗氧剂为1∶1)、3％的增韧剂，0.3％的润滑剂，然后将其与已与耐刮擦剂和分散剂混合均匀的PC塑料粒子一起投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。

实施例5

按重量百分比将PC塑料粒子68％和耐刮擦剂25％及分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再按重量配比称取1％的相容剂、0.4％的抗氧剂(主辅抗氧剂为1∶1)、5％的增韧剂，0.3％的润滑剂，然后将其与已与耐刮擦剂和分散剂混合均匀的PC塑料粒子一起投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。

实施例6

按重量百分比将PC塑料粒子63％和耐刮擦剂30％及分散剂0.3％在塑料容器中混合均匀，再按重量配比称取1％的相容剂、0.4％的抗氧剂(主辅抗氧剂为1∶1)、5％的增韧剂，0.3％的润滑剂，然后将其与已与耐刮擦剂和分散剂混合均匀的PC塑料粒子一起投入高速混合容器内，在室温状态高低速混合3～5min。之后，将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各区加工温度设置分别为：一区温度160～180℃，二区温度230～250℃，三区温度260～270℃，四区温度260～270℃，五区温度260～270℃，六区温度260～270℃七区温度260～270℃，八区温度260～270℃，模头温度为270～280℃，停留时间1～2min，压力为12-18MPa。

性能测试：

拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；

弯曲强度和弯曲模量按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min；

缺口冲击强度按GB/T 1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。

表面耐刮擦测试按照美国材料实验协会标准ASTMD2197，划痕速度为1mm/S，测试样板厚度为2MM。

实施例1-6配方及材料性能见下表：

从实施例1到实施例3对比数据分析，可以看出材料的表面硬度随PMMA的份量的加大而逐渐提高，物理性能影响变化不大。

从实施例1～5与对比数据分析，PMMA的份量达到25％时，材料的表面硬度级别无变化，但材料冲击性能大幅度下降。

从实施例6相比实施例1～5的数据分析可以看出，增加增韧剂的份量可以提高材料抗冲击性能，但表面硬度相应下降，综合材料表面硬度和各项物理性能以及材料成本各项因素，PMMA份量为20％，增韧剂含量为3％时为最佳配比，即能满足材料的高抗冲性能要求又能使其具有良好的耐刮擦性能。

以上对本发明所提供的一种耐刮擦聚碳酸酯手机料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：

聚碳酸酯 60～90％；

耐刮擦剂 5～30％；

相容剂 1～3％；

增韧剂 2.5～3.5％；

抗氧剂 0.3～0.5％；

润滑剂 0.2～0.4％；

分散剂 0.2～0.5％。

2.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸脂，其熔融指数为10～15g/10min。

3.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，所述的耐刮擦剂为聚甲基丙烯酸甲酯，折射率在1.2-1.5之间，熔融指数为14～20g/10min。

4.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯三元共聚物。

5.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，所述苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯三元共聚物，按重量百分比，苯乙烯∶马来酸酐∶丙烯酸缩水酯为0.5∶1∶1。

6.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，所述增韧剂为核壳结构类的MBS；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和有机亚膦酸脂类的抗氧剂的复配物。

7.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺；所述的分散剂为白矿油。

8.如权利要求1所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：

聚碳酸酯 73～78％；

耐刮擦剂 18～22％；

相容剂 1～3％；

增韧剂 2.5～3.5％；

抗氧剂 0.3～0.5％；

润滑剂 0.2～0.4％；

分散剂 0.2～0.5％。

9.一种如权利要求1所述耐刮擦聚碳酸酯手机料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的耐刮擦聚碳酸酯手机料的制备方法，其特征在于，包括自制相容剂的制备步骤：以过氧化苯甲酰为引发剂，以苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸缩水酯为反应挤出单体通过挤出机进行熔融反应挤出，按重量百分比，苯乙烯∶马来酸酐∶丙烯酸缩水酯为0.5∶1∶1。