CN102532855B - 一种聚碳酸酯注塑级增韧剂、增韧聚碳酸酯及聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法 - Google Patents

一种聚碳酸酯注塑级增韧剂、增韧聚碳酸酯及聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，提供一种增韧效果好、成本低的聚碳酸酯注塑级增韧剂和其制备方法，以及一种添加此增韧剂的增韧聚碳酸酯。聚碳酸酯注塑级增韧剂的组成按重量份数表示为：丙烯酸酯类聚合物30～50；丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体50～70；抗氧剂0.1～0.3。增韧聚碳酸酯的组成按重量份数表示为：聚碳酸酯增韧剂5～10、聚碳酸酯90～95。聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法为：（1）将丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体、抗氧剂加入到混合器中，混合至均匀。（2）将混好的物料投入双螺杆挤出机的加料斗，经双螺杆挤出机混炼塑化并挤出。（3）将挤出的物料制成颗粒。（4）对粒子进行干燥处理。

Description

一种聚碳酸酯注塑级增韧剂、增韧聚碳酸酯及聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚碳酸酯注塑级增韧剂、增韧聚碳酸酯及聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）是一种韧的热塑性树脂，并已在20世纪60年代初实现工业化，90年代末实现大规模工业化生产，是产量仅次于聚酰胺的第二大工程塑料。其有着优良的机械性能，但对缺口敏感，缺口韧性受到一定的限制。目前涉及到工程塑料PC等树脂增韧所采用的主要方式有高胶粉增韧、做PC/ABS合金、丙烯酸酯类聚合物增韧。
丙烯酸酯类聚合物与PC有较好的局和能力，其本身可用于进行均聚或交叉聚合得到性质量好的共聚树脂，合成壳核结构的增韧剂，增韧效果好；缺点是此类物质为粉体，直接注塑增韧会导致下料不均，造成制品稳定性差。非壳核结构增韧剂的添加量需控制在在5%以内，否则有会出现分层效应，使制品增韧限度有限。以上增韧剂均需要经过双螺杆挤出机与PC共混造粒，才能达到混炼均匀、提高PC的增韧效果。经过双螺杆造粒涉及到混料工艺，双螺杆温度、转数，喂料参数设定，还有切粒等诸多程序；最后转到注塑厂家注塑出制品。
增韧剂经过双螺杆挤出机与PC共混造粒会产生昂贵费用，且耗费大量能源，目前市场上缺少PC直接注塑增韧剂。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种增韧效果好、成本低的聚碳酸酯注塑级增韧剂和其制备方法，以及一种添加此增韧剂的增韧聚碳酸酯。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明聚碳酸酯注塑级增韧剂的组成按重量份数表示为：丙烯酸酯类聚合物30～50；丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体50～70；抗氧剂0.1～0.3。
作为一种优选方案，本发明所述丙烯酸酯类聚合物的重量份数为40、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体的重量份数为60、抗氧剂的重量份数为0.2。
作为另一种优选方案，本发明所述丙烯酸酯类聚合物为乙烯-甲基丙烯酸酯或丁烯-甲基丙烯酸酯。
其次，本发明所述抗氧剂为空间位阻酚类抗氧剂1010。
本发明增韧聚碳酸酯的组成按重量份数表示为：所述聚碳酸酯增韧剂5～10、聚碳酸酯90～95。
本发明聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体、抗氧剂加入到混合器中，混合至均匀。
（2）将混好的物料投入双螺杆挤出机的加料斗，经双螺杆挤出机混炼塑化并挤出。
（3）将通过双螺杆挤出机机头挤出的物料制成颗粒。
（4）对粒子进行干燥处理。
作为一种优选方案，本发明所述制造颗粒的方式为水冷拉条造粒或水环造粒或水下造粒。
作为另一种优选方案，本发明所述混合器采用高速混合器，混合处理为室温，混合时间为5分钟。
另外，本发明所述双螺杆挤出机加工温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm。
本发明有益效果：本发明采用的丙烯酸酯接枝苯乙烯类弹性体具有壳核结构，为壳核结构增韧机理，实现了改性剂的优势互补，增韧效果好，提高了增韧剂的相容性、分散性；可将本发明聚碳酸酯增韧剂与原料PC共混后直接用于注塑机制出产品，方便快捷；且注塑时，树脂冲击强度有显著的提高。丙烯酸酯类聚合物具有与多数极性树脂相容性好的特点，官能团与树脂反应产生较好的界面粘结，对于不同树脂可使其树脂冲击强度提高3～6倍。
具体实施方式
本发明聚碳酸酯注塑级增韧剂的组成按重量份数表示为：丙烯酸酯类聚合物30～50；丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体50～70；抗氧剂0.1～0.3。丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体可采用市售牌号为KM355的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体。
所述丙烯酸酯类聚合物的重量份数为40、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体的重量份数为60、抗氧剂的重量份数为0.2。
所述丙烯酸酯类聚合物为乙烯-甲基丙烯酸酯或丁烯-甲基丙烯酸酯；增韧效果好。
所述抗氧剂为空间位阻酚类抗氧剂1010。抗氧剂1010是受阻酚型抗氧剂，与大多数聚合物具有很好的相容性，有良好的防止光和热引起的变色作用，化学性状稳定。
本发明增韧聚碳酸酯的组成按重量份数表示为：所述聚碳酸酯注塑级增韧剂5～10、聚碳酸酯90～95。
本发明增韧剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体、抗氧剂加入到混合器中，混合至均匀。
（2）将混好的物料投入双螺杆挤出机的加料斗，经双螺杆挤出机混炼塑化并挤出。
（3）将通过双螺杆挤出机机头挤出的物料制成颗粒。
（4）对粒子进行干燥处理。
所述制造颗粒的方式为水冷拉条造粒或水环造粒或水下造粒。
所述混合器采用高速混合器，混合处理温度的温度为室温，混合时间为5分钟。
所述双螺杆挤出机加工温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm。
为便于本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行描述。
实施例1：将30份的丙烯酸酯类聚合物、70份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。
实施例2：将35份的丙烯酸酯类聚合物、75份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。
实施例3：将40份的丙烯酸酯类聚合物；60份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。
实施例4：将45份的丙烯酸酯类聚合物；55份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。
实施例5：将50份的丙烯酸酯类聚合物；50份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。
为验证本发明的增韧效果，本发明增韧剂制备后，将5份、6.5份、8份、10份的本发明实施例1～5制备的增韧剂，分别对应95份、93.5份、92份、90份的聚碳酸酯共混，每组共混3分钟，然后直接投入注塑机中注塑成标准样条，放置24小时后，室温下检测。
Figure 71327DEST_PATH_IMAGE002
从上表可以看出,填加本发明注塑级增韧剂的聚碳酸酯PC对比于PC原料的悬臂梁缺口冲击强度可提高1～3倍左右。
可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将丙烯酸酯类聚合物30～50份、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体50～70份、抗氧剂0.1～0.3份加入到混合器中，混合至均匀；所述丙烯酸酯类聚合物为乙烯-甲基丙烯酸酯或丁烯-甲基丙烯酸酯；
（2）将混好的物料投入双螺杆挤出机的加料斗，经双螺杆挤出机混炼塑化并挤出；
（3）将通过双螺杆挤出机机头挤出的物料制成颗粒；
（4）对粒子进行干燥处理。
2.根据权利要求1所述一种聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法，其特征在于所述抗氧剂为空间位阻酚类抗氧剂1010。
3.根据权利要求1所述一种聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法，其特征在于所述制成颗粒的方式为水冷拉条造粒或水环造粒或水下造粒。
4.根据权利要求1所述一种聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法，其特征在于所述双螺杆挤出机加工温度为：一区155～165℃，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm。
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