CN104086972A - 一种抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法，称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯、硝酸纤维素、聚甘油脂肪酸酯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇、石蜡、碳酸氢钠、增塑剂、硬脂酸钙、高氯酸钡和偶联剂，将原料经过捏合、造粒和模压成型；产品透光率90%-95%，拉伸强度57-60MPa；弯曲强度51-55MPa，缺口冲击强度850J/m；紫外光下照射6-12个月不会泛黄，耐磨性好，可以广泛生产并不断代替现有材料。

Description

一种抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯镜片材料，尤其涉及一种抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法，属于塑料材料技术领域。
背景技术
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点，在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等，还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜，以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公设备和家电领域，其应用市场极为广阔。聚碳酸酯在光学透镜方面的另一重要应用领域便是作为儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜的镜片材料。世界眼镜业聚碳酸酯消费量年均增长率一直保持在20%以上，显示出极大的市场活力。
聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。和性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯的价格较低，并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。目前随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。
聚碳酸酯近年在平淡的世界塑料原料市场中，聚碳酸酯市场需求一直稳速增长表现坚挺，成为为数不多的市场亮点。近年世界聚碳酸酯市场的年需求量达120万t左右，在欧洲市场聚碳酸酯的销售量已超过预测值，且市场供应紧缺现象时有发生。据世界最大的聚碳酸酯生产厂商美国通用电器公司（GE）信息反馈，聚碳酸酯的所有市场应用领域的需求量呈现回升态势，GE公司的产量已增加了10％以上。根据业内人士预计，世界聚碳酸酯的需求量年均增长率为8％～10％。
中国专利CN103554890A，公开日为2014年2月5日，公开了一种聚碳酸酯塑料片，主要采用抗冲击改性剂、紫外光吸收剂、滑爽剂、防雾剂、成核剂以及交联剂制成，带来了抗冲击强度高、不易刮花，镜片表面滑爽，不容易起雾，对阳光的紫外线吸收较好，使用寿命较长存在的优点，但是透光率、拉伸强度、弯曲强度和耐老化性等没有改进，随着社会城市化、科技化、人性化的发展，设计一种透光率、拉伸强度、弯曲强度高和耐老化性好的抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法，以满足市场需求，是非常必要的。 
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对现有聚碳酸酯材料透光率、拉伸强度、弯曲强度和耐老化性没有很大改进的技术问题，提供一种利用抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法。
技术方案：
一种抗雾聚碳酸酯镜片材料，原料按重量份数配比如下：聚碳酸酯100份，UV-9为0.5-2.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.1-1份，硝酸纤维素15-35份，聚甘油脂肪酸酯0.1-0.6份，甲苯10-30份，N-甲基吡咯烷酮1-2份，异丙醇10-20份，石蜡3-7份，碳酸氢钠5-15份，增塑剂70-80份，硬脂酸钙4-8份，高氯酸钡0.2-0.8份，偶联剂20-30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述抗雾聚碳酸酯镜片材料的原料按重量份数配比如下：聚碳酸酯100份，UV-9为1-2份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.3-0.7份，硝酸纤维素20-30份，聚甘油脂肪酸酯0.2-0.5份，甲苯15-25份，N-甲基吡咯烷酮1.2-1.8份，异丙醇13-17份，石蜡4-6份，碳酸氢钠8-12份，增塑剂73-77份，硬脂酸钙5-7份，高氯酸钡0.3-0.7份，偶联剂22-28份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述抗雾聚碳酸酯镜片材料的原料按重量份数配比如下：聚碳酸酯100份，UV-9为1.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.5份，硝酸纤维素25份，聚甘油脂肪酸酯0.3份，甲苯20份，N-甲基吡咯烷酮1.5份，异丙醇15份，石蜡5份，碳酸氢钠10份，增塑剂75份，硬脂酸钙6份，高氯酸钡0.5份，偶联剂25份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述增塑剂采用偏苯三酸三辛酯。
作为本发明的一种优选技术方案：所述偶联剂采用异丁基三乙氧基硅烷或偶联剂kh550。
抗雾聚碳酸酯镜片材料的制备方法步骤为：
第一步：按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌10-30min后加入剩余原料，搅拌均匀；
第二步：将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合20-60min；
第三步：将第二步混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速90-100r/min，然后在280℃下模压成型即可。
有益效果：
本发明所述一种抗雾聚碳酸酯镜片材料及其制备方法采用以上技术方案和现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品透光率90%-95%，拉伸强度57-60MPa；2、弯曲强度51-55MPa，缺口冲击强度850J/m；3、紫外光下照射6-12个月不会泛黄，耐磨性好，可以广泛生产并不断代替现有材料。 
具体实施方式
实施例1:
按重量份数配比称取聚碳酸酯100份，UV-9为0.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.1份，硝酸纤维素15份，聚甘油脂肪酸酯0.1份，甲苯10份，N-甲基吡咯烷酮1份，异丙醇10份，石蜡3份，碳酸氢钠5份，偏苯三酸三辛酯70份，硬脂酸钙4份，高氯酸钡0.2份，偶联剂kh550为20份，按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌10min后加入剩余原料，搅拌均匀，将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合20min，混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速90r/min，然后在280℃下模压成型即可。
产品透光率90%，拉伸强度57MPa；弯曲强度51MPa，缺口冲击强度850J/m；紫外光下照射6个月不会泛黄。 
实施例2:
按重量份数配比称取聚碳酸酯100份，UV-9为2.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯1份，硝酸纤维素35份，聚甘油脂肪酸酯0.6份，甲苯30份，N-甲基吡咯烷酮2份，异丙醇20份，石蜡7份，碳酸氢钠15份，偏苯三酸三辛酯80份，硬脂酸钙8份，高氯酸钡0.8份，偶联剂kh550为30份，按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌30min后加入剩余原料，搅拌均匀，将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合60min，混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速100r/min，然后在280℃下模压成型即可。
产品透光率91%，拉伸强度58MPa；弯曲强度52MPa，缺口冲击强度850J/m；紫外光下照射8个月不会泛黄。 
实施例3:
按重量份数配比称取聚碳酸酯100份，UV-9为1份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.3份，硝酸纤维素20份，聚甘油脂肪酸酯0.2份，甲苯15份，N-甲基吡咯烷酮1.2份，异丙醇13份，石蜡4份，碳酸氢钠8份，偏苯三酸三辛酯73份，硬脂酸钙5份，高氯酸钡0.3份，异丁基三乙氧基硅烷22份，按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌15min后加入剩余原料，搅拌均匀，将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合30min，混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速92r/min，然后在280℃下模压成型即可。
产品透光率92%，拉伸强度58MPa；弯曲强度53MPa，缺口冲击强度850J/m；紫外光下照射10个月不会泛黄。
实施例4:
按重量份数配比称取聚碳酸酯100份，UV-9为2份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.7份，硝酸纤维素30份，聚甘油脂肪酸酯0.5份，甲苯25份，N-甲基吡咯烷酮1.8份，异丙醇17份，石蜡6份，碳酸氢钠12份，偏苯三酸三辛酯77份，硬脂酸钙7份，高氯酸钡0.7份，异丁基三乙氧基硅烷28份，按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌25min后加入剩余原料，搅拌均匀，将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合50min，混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速98r/min，然后在280℃下模压成型即可。
产品透光率93%，拉伸强度59MPa；弯曲强度54MPa，缺口冲击强度850J/m；紫外光下照射11个月不会泛黄。
实施例5:
按重量份数配比称取聚聚碳酸酯100份，UV-9为1.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.5份，硝酸纤维素25份，聚甘油脂肪酸酯0.3份，甲苯20份，N-甲基吡咯烷酮1.5份，异丙醇15份，石蜡5份，碳酸氢钠10份，偏苯三酸三辛酯75份，硬脂酸钙6份，高氯酸钡0.5份，异丁基三乙氧基硅烷25份，按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌20min后加入剩余原料，搅拌均匀，将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合40min，混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速95r/min，然后在280℃下模压成型即可。
产品透光率95%，拉伸强度60MPa；弯曲强度55MPa，缺口冲击强度850J/m；紫外光下照射12个月不会泛黄。
以上实施例中的所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在和本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种抗雾聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，所述抗雾聚碳酸酯镜片材料的原料按重量份数配比如下：聚碳酸酯100份，UV-9为0.5-2.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.1-1份，硝酸纤维素15-35份，聚甘油脂肪酸酯0.1-0.6份，甲苯10-30份，N-甲基吡咯烷酮1-2份，异丙醇10-20份，石蜡3-7份，碳酸氢钠5-15份，增塑剂70-80份，硬脂酸钙4-8份，高氯酸钡0.2-0.8份，偶联剂20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种抗雾聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，所述抗雾聚碳酸酯镜片材料的原料按重量份数配比如下：聚碳酸酯100份，UV-9为1-2份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.3-0.7份，硝酸纤维素20-30份，聚甘油脂肪酸酯0.2-0.5份，甲苯15-25份，N-甲基吡咯烷酮1.2-1.8份，异丙醇13-17份，石蜡4-6份，碳酸氢钠8-12份，增塑剂73-77份，硬脂酸钙5-7份，高氯酸钡0.3-0.7份，偶联剂22-28份。
3.根据权利要求1所述的一种抗雾聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，所述抗雾聚碳酸酯镜片材料的原料按重量份数配比如下：聚碳酸酯100份，UV-9为1.5份，2-乙基己基二苯基磷酸酯0.5份，硝酸纤维素25份，聚甘油脂肪酸酯0.3份，甲苯20份，N-甲基吡咯烷酮1.5份，异丙醇15份，石蜡5份，碳酸氢钠10份，增塑剂75份，硬脂酸钙6份，高氯酸钡0.5份，偶联剂25份。
4.根据权利要求1所述的一种抗雾聚碳酸酯镜片材料，其特征在于，所述增塑剂采用偏苯三酸三辛酯。
5.根据权利要求1所述的一种抗雾聚碳酸酯镜片材料，其特征在于：所述偶联剂采用异丁基三乙氧基硅烷或偶联剂kh550。
6.一种权利要求1所述抗雾聚碳酸酯镜片材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按重量份数配比称取聚碳酸酯、UV-9、2-乙基己基二苯基磷酸酯和硝酸纤维素混合均匀，依次加入聚甘油脂肪酸酯、甲苯和N-甲基吡咯烷酮，搅拌10-30min后加入剩余原料，搅拌均匀；
第二步：将上述搅拌均匀的原料放入捏合机，混合20-60min；
第三步：将第二步混合后的物料投放到长径比为28：1的双螺杆挤出机中熔融造粒，挤出机温度设置为：一区：160-180℃，二区180-200℃，三区200-220℃，四区220-240℃，五区240-260℃，机头250℃，螺杆转速90-100r/min，然后在280℃下模压成型即可。
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