CN104164073B

CN104164073B - 聚碳酸酯组合物及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN104164073B
Application number: CN201410384533.4A
Authority: CN
Inventors: 周拥仔; 吴宪; 何征; 刘则安
Original assignee: Huizhou Wote Advanced MaterialS Co Ltd
Current assignee: Huizhou Wote Advanced MaterialS Co Ltd
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: CN104164073A

Abstract

本发明提供了一种聚碳酸酯组合物，由如下质量百分含量的组分组成：聚碳酸酯PC 45～50％、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物ABS 13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT 10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％。本发明还提供了一种聚碳酸酯组合物的制备方法及其作为柜式圆筒形空调外壳专用材料的用途。本发明实施例的聚碳酸酯组合物具有超高的低温流动性、抗应力疲劳特性和较小的后收缩，使得该聚碳酸酯组合物可以用于生产柜式圆筒形空调外壳专用材料。

Description

聚碳酸酯组合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于聚碳酸酯组合物技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和用途。

背景技术

聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)树脂是一种非结晶性热塑性聚合物，其抗冲强度高、刚性好、高耐热、光泽度好、尺寸稳定性好、电器绝缘性和耐蠕变性能优异，但是其加工流动性能较差，不耐应力开裂。

目前市场上规模应用的PC合金的种类主要有聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物PC/ABS、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯PC/PBT、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯PC/PET和聚碳酸酯/聚乙烯PC/PE等，其中又以PC/ABS占比最重。与PC相比，PC/ABS合金不仅改善了材料的熔融流动性、成型性以及应力开裂问题，而且材料的可电镀性和外型也得到提高。然而，正是由于PC/ABS在这些领域应用越来越广泛，一些新问题也随之出现，比如阻燃性能降低，抗应力疲劳还不够好。

柜式圆筒形空调是近年来空调外形的创新，由于其独特的外形，目前属于高端型空调，不久将会成为柜式空调的发展趋势，引领时尚。该柜式圆筒形空调的外壳由圆筒形塑胶制件和PET膜在加工成型时就粘合在一起，成为一体的外壳件。针对柜式圆筒形空调体积大、薄壁、卡扣多、刚性好以及与PET膜的粘接等特点，其最常用的材料就是PC合金，目前正向着超薄、高刚性、高附着力、低收缩、抗应力疲劳特性和无卤阻燃的方向发展，这就对材料提出了更高要求。欧洲专利EP0391413及美国专利US6423767等采用具有特殊几何尺寸(一定范围内的粒径大小及其分布和长径比等)的无机矿物填充，得到了低线性热膨胀系数、高耐热尺寸稳定性的PC/ABS组合物。然而，由于无机物的引入，势必会降低PC/ABS合金组合物原有的机械物理性能和加工性能，其中以抗冲韧性(特别是低温韧性、抗应力疲劳性能)、流动性等的降低尤为明显。中国专利CN 101469116A和CN 102051033A分别公布了一种矿物填充、高韧性、抗紫外聚碳酸酯组合物及其制备方法和一种高刚性高抗冲PC/ABS，其主要成分都由PC、ABS、无机填充物、及抗氧剂等组成，都具有较高刚性、韧性，但由于PC选材及配方原因，其流动性及其抗应力疲劳特性不佳，很难适用于柜式圆筒形外壳。中国专利CN 1699468A公开了一种PC/ABS/PBT合金材料，其主要成分由PC、ABS、PBT、增韧剂和抗氧剂等组成，该复合材料缺口冲击强度高和耐热优良等特点，和金属之间也有良好的粘接性能，但是其低温流动性不佳，难以在245℃温度以下充满大体积空调外壳，另外尺寸稳定性还有待加强，对于卡扣较多的圆筒形空调外壳很容易脱扣，如果材料的耐应力疲劳不够的话也容易导致疲劳断裂。

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种聚碳酸酯组合物，该聚碳酸酯组合物具有良好的综合力学性能，可以用于生产柜式圆筒形空调外壳。

本发明实施例的另一目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种聚碳酸酯组合物的制备方法，该方法工艺简单，可以制备具有良好的综合力学性能的用于生产柜式圆筒形空调外壳的聚碳酸酯组合物。

本发明实施例的再一目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种上述的聚碳酸酯组合物作为柜式圆筒形空调外壳专用材料的用途，该聚碳酸酯组合物具有良好的综合力学性能。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种聚碳酸酯组合物，由如下质量百分含量的组分组成：聚碳酸酯PC45～50％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS 13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT 10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％。

一种聚碳酸酯组合物的制备方法，包括：

按照如下质量百分含量的组分称取原料：聚碳酸酯45～50％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％；

将所述原料加入挤出机中挤出造粒得到聚碳酸酯组合物，所述挤出造粒分为十二区，每区的挤出温度依次为100±10、200±10、220±5、225±5、230±5、235±5、235±5、230±5、230±5、225±5、225±5和230±5℃。

以及，一种上述的聚碳酸酯组合物作为柜式圆筒形空调外壳专用材料的用途。

上述实施例的聚碳酸酯组合物具有超高的低温流动性、抗应力疲劳特性和较小的后收缩，使得该聚碳酸酯组合物可以用于生产柜式圆筒形空调外壳专用材料。

上述实施例的制备方法，根据聚碳酸酯组合物的成分确定了每区的温度，流程简单、工艺条件合理。

上述实施例的聚碳酸酯组合物作为柜式圆筒形空调外壳专用材料，满足柜式圆筒形空调外壳对材料的性能要求。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种聚碳酸酯组合物，由如下质量百分含量的组分组成：聚碳酸酯PC 45～50％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS 13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT 10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％。

具体地，PC为双酚A聚碳酸酯，该PC的相对密度为1.20～1.22g/cm³，维卡软化温度为145～155℃，熔融指数为22～35g/min。在具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，该聚碳酸酯的含量可以是45～50重量份中的任一重量份。

具体地，ABS为本体法合成制得，其相对密度为1.04g/cm³，熔点为180～190℃，熔融指数为25～40g/10min，ABS中丁二烯组分的质量百分含量为20～30％。在具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，该ABS的含量可以是13～18.5重量份中的任一重量份。

具体地，PBT的密度为1.31～1.35g/cm³，熔点为220～230℃，特性粘度为1.0～1.3dl/g。在具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，该PBT的含量可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份等重量份。

具体地，填充剂为滑石粉、云母和玻璃微珠中的一种或多种。

在具体实施例中，滑石粉的粒径为2000～6000目；和/或，云母的粒径为1000～3000目；和/或，玻璃微珠的粒径为10～80微米。在一具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，填充剂的含量可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份等重量份。

具体地，流动性改质剂为具有类PBT结构的大环寡聚酯功能性树脂CBT，熔点为160～180℃，液态密度为1.14g/cm³。该流动性改质剂CBT可以选择Cyclics公司的CBT100或CBT200，但并不以此为限。在具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，该CBT的含量可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等重量份。

具体地，阻燃剂为间苯二酚双磷酸酯、双酚A双磷酸酯和聚间苯二酚双磷酸酯中的一种或多种。在具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，该阻燃剂的含量可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份等重量份。

具体地，增韧剂为乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯中的一种或多种。增韧剂的熔融指数为30～50g/10min。该增韧剂可以选择杜邦的EMA 15024、EBA 34035，但并不以此为限。在具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，该增韧剂的含量可以是4份、5份、6份、7份、8份等重量份。

具体地，主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)中的一种或两种。该主抗氧剂可以选择商品名为IRGANOX1010的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，商品名为IRGANOX1098的N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)，但并不以此为限。在一具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，主抗氧剂的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

具体地，辅助抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种。该辅助抗氧剂可以选择商品名为IRGANOX168的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，商品名为IRGANOX168的双(2,4-二叔丁基)季戊四醇二亚磷酸酯，但并不以此为限。在一具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，辅助抗氧剂的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等重量份。

具体地，其它助剂包括抗滴落剂、润滑剂和分散剂中的一种或者多种。其中，抗滴落剂为包覆型聚四氟乙烯粉末。润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种。分散剂为5#白矿油。这些原料的选择既可以实现本发明的聚碳酸酯组合物的性能，又成本较低。当然，本申请并不以此为限，也可以选择其他合适的物质。在一具体实施例中，以聚碳酸酯组合物为100份重量份计，其他助剂的含量可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等重量份。优选的，该其他助剂中包含的抗滴落剂、润滑剂和分散剂的质量比以4:4:2进行分配。

下面具体分析选择每种原料及配比的原因。

加入PBT可以提高聚碳酸酯组合物的抗应力疲劳特性，如果PBT的加入量高于15％，则会降低聚碳酸酯组合物的阻燃性能及低温流动性，也会影响后收缩，如果PBT的加入量少于10％，则聚碳酸酯组合物的抗应力疲劳特性较差。

PC、ABS和PBT的含量需要满足阻燃要求、流动性要求和抗应力疲劳特性要求。一般来说，要达到UL941.6mmV0的要求，在阻燃剂的质量百分含量为10％时，PC/ABS的质量比例最好不低于7:3。如果PC/ABS之比低于7:3，阻燃较难达到UL941.6mmV0的要求。如果PC/ABS之比为8:2或者是9:1，虽然很容易达到阻燃要求，但是流动性会大幅降低，材料本身的流变表观剪切黏度也会上升，这不利于低温加工。因此，在该聚碳酸酯组合物中需要加入流动性要远好于PC的ABS。

如果通过提高阻燃剂含量，使得PC/ABS的含量下降，能在达到阻燃效果的同时提高流动性，会使得材料成本由于阻燃剂的大量使用而显著提高，同时聚碳酸酯组合物的冲击性能也会大幅降低，不利于综合力学性能的平衡。

由于该聚碳酸酯组合物用于制造柜式圆筒形空调外壳，因此对后收缩有要求以避免装配不了整机。如果后收缩大了即尺寸变小了，则该外壳难以装配。因此，该聚碳酸酯组合物中需要加入填充剂，该填充剂加入的份量要满足后收缩要求以及材料本身密度要求。此外，填充剂的加入量对聚碳酸酯组合物的冲击性能影响较大，因此，要严格控制该成分体系下的聚碳酸酯中的填充剂的加入量。该聚碳酸酯组合物的成分体系中，填充剂的含量高于15％会导致聚碳酸酯组合物的冲击性能下降，很难达到使用要求；填充剂的含量低于10％会使该聚碳酸酯组合物很难达到后收缩的尺寸的要求。因为一般来说填充剂会影响材料的流动性，为了使该聚碳酸酯组合物的综合性能更好，该聚碳酸酯组合物中使用的填充剂的粒径较小，如，滑石粉的粒径为2000～6000目，云母的粒径为1000～3000目，玻璃微珠的粒径为10～80微米。这些小粒径的填充剂的使用对于聚碳酸酯组合物的流动性的影响不明显，而且粒径小的填料对于聚碳酸酯组合物的尺寸稳定性也有很大帮助。云母比滑石粉增强效果稍好一些，滑石粉与云母相比，云母的增强效果比滑石粉稍好，但是对冲击性能影响方面比滑石粉要稍大。

该聚碳酸酯组合物中的阻燃剂为间苯二酚双磷酸酯、双酚A双磷酸酯和聚间苯二酚双磷酸酯中的一种或多种。这些阻燃剂为粘稠状的阻燃剂，需要经过加热到60～100℃后才能使用。经过研究证明，填充剂和该类阻燃剂材料单独使用在PC组合物中都会大幅降低PC的冲击，使得材料刚而脆，因此当填充剂和该类阻燃剂同时存在于本发明的聚碳酸酯组合物中，该聚碳酸酯组合物的冲击性能会大幅下降。为了使该聚碳酸酯组合物中的冲击性能的下降幅度最小，同时又能够使该聚碳酸酯组合物达到阻燃要求，经过实验研究，在填充剂含量为10～15％时，阻燃剂含量应控制在8～12％。在此配比下，该聚碳酸酯组合物既能够满足使用要求，性价比也较高。

该聚碳酸酯组合物中的增韧剂不但有增韧效果，还具有降低材料的流变表观剪切黏度的功能。一般来讲，ABS、乙烯类的材料毛细管流变表观剪切粘度要远好于PC，该聚碳酸酯组合物中的增韧剂就属于乙烯类共聚物。因为ABS和乙烯类共聚物的分子链中没有刚性基团，PC的分子链中含有刚性基团，刚性基团对毛细管流变表观剪切粘度影响很大，刚性基团越多，粘度越大，流动性越差。此外，ABS和增韧剂对该聚碳酸酯组合物的流动性有益，但是对阻燃性能有害，PC的作用则与之相反，而且PC对该聚碳酸酯组合物的冲击性能的作用要好于ABS。因此，在PC中添加ABS和乙烯类共聚物增韧剂。PC、ABS及乙烯类共聚物增韧剂的含量要兼顾流动性、阻燃性和冲击性能。其中，增韧剂的添加量如果超过8％，虽然可以提高增韧效果和流动性，但是会增加成本，并且也会导致阻燃性能的降低，而且因为是乙烯类增韧剂，多了容易导致整个材料分层现象明显。再者，由于该类增韧剂和PBT同时存在于一个配方体系中，两者的量多会加重这种分层现象。一般以5％为最佳。

该聚碳酸酯组合物中加入流动性改质剂CBT。CBT是由PBT树脂解聚而成。PBT发生部分解聚反应生成低分子量的CBT树脂。在解聚反应中所用的催化剂为锡类和钛酸酯类催化剂，这类催化剂在解聚完成后会残留在CBT树脂中。如果聚碳酸酯组合物中的CBT含量高，残留在其中的催化剂也会高，而这些催化剂是使该聚碳酸酯组合物的冲击性能下降的原因之一；另外，CBT属于低分子类的物质，在160～170℃就能熔融，在熔融状态下，粘度极低，如果CBT含量高了会降低该聚碳酸酯组合物的熔融温度，使得该聚碳酸酯组合物的强度和刚性降低，不利于材料综合性能的平衡。CBT的用量直接影响流动性，而且对冲击性能影响大，CBT的用量要比填充剂的用量稍大。因此，CBT的含量既不是越高越好也不是越低越好，该聚碳酸酯组合物的成分体系中，如果CBT的含量高于1％，则会对冲击性能影响较大；如果CBT的含量低于0.5％，则低温流动性差。优选的，在该聚碳酸酯组合物的成分体系中，CBT含量为0.6％时使该聚碳酸酯组合物的效果最好。

本发明实施例还提供了一种上述的聚碳酸酯组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：聚碳酸酯45～50％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％；

步骤S02：将原料加入挤出机中挤出造粒得到聚碳酸酯组合物，挤出造粒分为十二区，每区的挤出温度依次为100±10、200±10、220±5、225±5、230±5、235±5、235±5、230±5、230±5、225±5、225±5和230±5℃。

其中，步骤S02具体包括：

将聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、填充剂、增韧剂、流动性改质剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；

将阻燃剂以侧喂料的方式在挤出机的中段加入挤出机中。

该挤出机可以是双螺杆挤出机。本申请并不以此为限，也可以是其他类型的挤出机。

上述实施例的制备方法，流程简单、工艺条件合理。

因为该聚碳酸酯组合物中的阻燃剂是粘稠状的物质，所以需要以侧喂料的方式进行投料。如果以主喂料的方式进行投料，会导致阻燃剂因为粘度太大而不能在下料口下料。以侧喂料的方式进行投料对于阻燃剂的性能稳定、阻燃效果都具有非常好的影响。

挤出机有12区的温度设定。每一区温度的设定与材料成分关系很大。上述原料在挤出机中熔融。此外，由于该聚碳酸酯组合物成分的低温流动性好，在245℃以下就能挤出造粒。如果挤出温度高了，该聚碳酸酯组合物不易拉条切粒，当挤出温度高于245℃时，与柜式圆筒形空调外壳相粘接的PET膜会起泡、充墨；如果挤出温度低了，该聚碳酸酯组合物的熔融效果较差，对聚碳酸酯组合物的性能影响较大。

第一和第二区的温度较低是因为该两个区属于下料输送段，材料未熔融便于输送到压缩、熔融段。第三区开始提高温度到220℃，是因为主料(即第一混合物)的熔点在该温度左右，即开始压缩熔融了。第六和第七区温度提高是因为这两个区是材料的熔融阶段，逐渐提高温度，熔融效果会更好，材料性能也会更好。第七区以后是排气阶段，温度可以稍微低些，易于排气。

上述实施例的聚碳酸酯组合物具有超高的低温流动性、抗应力疲劳特性和较小的后收缩，可以用于生产柜式圆筒形空调外壳专用材料。

以下通过多个实施例来举例说明。

以下实施例和对比例中的阻燃剂选自间苯二酚双磷酸酯、双酚A双磷酸酯和聚间苯二酚双磷酸酯中的一种或多种；增韧剂选自乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯中的一种或多种；主抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)中的一种或两种；辅助抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种；其它助剂选自抗滴落剂、润滑剂和分散剂中的一种或者多种，其中，抗滴落剂为包覆型聚四氟乙烯粉末，润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种，分散剂为5#白矿油。该其他助剂中包含的抗滴落剂、润滑剂和分散剂的质量比以4:4:2进行分配。

实施例1

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 45％、ABS 13.5％、PBT 10％、滑石粉15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

步骤S02：将上述原料加入挤出机中挤出造粒得到聚碳酸酯组合物，挤出造粒分为十二区，每区的挤出温度依次为100±10、200±10、220±5、225±5、230±5、235±5、235±5、230±5、230±5、225±5、225±5和230±5℃。

其中，将PC、ABS、PBT、滑石粉、增韧剂、CBT、主抗氧剂、辅助抗氧剂和其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；然后将阻燃剂以侧喂料的方式在挤出机的中段加入挤出机中。

实施例2

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 45％、ABS 13.5％、PBT 15％、滑石粉10％、阻燃剂10％、增韧剂5％、CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

实施例3

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 45％、ABS 13％、PBT 10％、滑石粉15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、CBT 1％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

实施例4

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 45％、ABS 13.5％、PBT 10％、云母15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

其中，将PC、ABS、PBT、云母、增韧剂、CBT、主抗氧剂、辅助抗氧剂和其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；然后将阻燃剂以侧喂料的方式在挤出机的中段加入挤出机中。

实施例5

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 50％、ABS 8.5％、PBT 10％、滑石粉15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

实施例6

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 40％、ABS 18.5％、PBT 10％、滑石粉15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

对比例1

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 50％、ABS 18.5％、滑石粉15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、流动性改质剂CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

步骤S02：将上述原料加入挤出机中挤出造粒，挤出造粒分为十二区，每区的挤出温度依次为100±10、200±10、220±5、225±5、230±5、235±5、235±5、230±5、230±5、225±5、225±5和230±5℃。

其中，将PC、ABS、滑石粉、增韧剂、流动性改质剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；然后将阻燃剂以侧喂料的方式在挤出机的中段加入挤出机中。

对比例2

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 45％、ABS 14％、PBT 10％、滑石粉15％、阻燃剂10％、增韧剂5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

其中，将PC、ABS、PBT、滑石粉、增韧剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；然后将阻燃剂以侧喂料的方式在挤出机的中段加入挤出机中。

对比例3

步骤S01：按照如下质量百分含量的组分称取原料：PC 50％、ABS 13.5％、PBT 10％、滑石粉15％、阻燃剂10％、流动性改质剂CBT 0.5％、主抗氧剂0.2％、辅助抗氧剂0.3％、其他助剂0.5％。

其中，将PC、ABS、PBT、滑石粉、流动性改质剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；然后将阻燃剂以侧喂料的方式在挤出机的中段加入挤出机中。

实施例1～6和对比例1～3的配方如表1所示，实施例1～6和对比例1～3的力学性能如表2所示。

表1 实施例1～6和对比例1～3的配方

表2 实施例1～6和对比例1～3的力学性能

从表2的实施例1～6的力学性能可以看出，本发明的最佳配方确定为实施例1。同时，从实施例1～6的力学性能还可以看出：

(1)流动性改质剂CBT对聚碳酸酯组合物的流动性提高很大，添加量越多，聚碳酸酯组合物的流动性越好，但是不能无限制添加，否则冲击强度会大幅下降。

(2)填充剂含量越高时，聚碳酸酯组合物的强度、刚性越高，但是冲击性能会有所下降；在填充剂方面，滑石粉的耐冲击方面和流动性方面会比云母更好，但是强度方面会比云母的稍微低些。

(3)聚碳酸酯组合物的抗弯折情况比较好，说明聚碳酸酯组合物的抗应力疲劳强度较好。

(4)聚碳酸酯组合物的熔融指数较高，适合于低温注塑加工，可以满足大型柜式圆筒形空调外壳件的应用，阻燃都可达到UL94-1.6mmV0。

(5)聚碳酸酯组合物的后收缩非常小，可以满足大型柜式圆筒形空调外壳件的后收缩要求，避免卡扣因为尺寸问题而连接不上。

(6)流动性改质剂CBT越多，聚碳酸酯组合物的毛细管流变表观剪切粘度越小，表明流动性越好；PC与ABS含量比越高，聚碳酸酯组合物的毛细管流变表观剪切粘度越大，表明流动性变差。

从对比例1～3可以看出：

(1)不含PBT的材料的弯折情况不好，说明抗应力疲劳强度不佳。

(2)没有流动性改质剂CBT的材料其流动性变差，毛细管流变表观剪切粘度大，进一步说明该材料的流动性差。

(3)不含有增韧剂的材料的熔融指数差别不大，但是毛细管流变表观剪切粘度较大，仅次于流动性改质剂对材料的影响。

从实施例1～6和对比例1～3的对比可以看出，当PBT含量越高时，材料的抗应力疲劳特性越好，不含PBT的材料则抗应力疲劳较差，这是因为PBT是没有内应力的材料，可以提高材料整体的抗应力疲劳强度，从另一个角度看，组合物中的PBT还具有提高与其他材料附着力的性能，但是PBT含量不能太高，否则对阻燃有影响，且会提高整个材料的粘度；流动性改质剂CBT和增韧剂都会影响材料的毛细管流变表观剪切粘度，前者影响更大些，但是流动性改质剂CBT会影响冲击性能，增韧剂可以提高冲击性能和韧性。

综上所述，当该聚碳酸酯组合物的成分为如下质量百分含量：PC 45～50％、ABS 13～18.5％、PBT 10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％，该聚碳酸酯组合物的综合性能优异，性价比高，力学性能、物理性能(包括抗应力疲劳性能和尺寸稳定等)和阻燃性能等各项性能均衡。该聚碳酸酯组合物在作为柜式圆筒形空调外壳原料成型后的产品具有优良的刚性、防翘曲性能及韧性，使得产品不易变形，尺寸稳定性好、后收缩非常小、强度高、抗应力疲劳强度好、与PET膜的粘接性好等优点，有利于装配和后加工。由于该外壳要与PET装饰膜直接粘接，如果材料的流动性不够好，通过提高温度来调节流动性，那么由于温度高会导致相粘接的PET膜鼓泡、冲墨等问题，所以该材料具有非常好的低温流动性。该聚碳酸酯组合物中所使用的增韧剂、流动性改质剂、抗氧剂、润滑剂、分散剂等原料易得，可在市面上购置。

本发明所提供的方法流程简单、工艺条件合理，易加工，选用适当的PC、ABS、PBT、填充物、阻燃剂、增韧剂、流动性改质剂、抗氧剂、其他助剂等，按一定重量比例在适当的挤出工艺中熔融共混造粒制备，则可制备组合物材料，并且价格合适，得到的聚碳酸酯组合物延展性能、低温加工流动性、机械性能、抗应力疲劳性能、尺寸稳定性以及阻燃性优异，具有广泛的市场应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，由如下质量百分含量的组分组成：聚碳酸酯PC 45～50％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS 13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT 10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂5％、流动性改质剂0.6％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％；所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯中的一种或多种，所述增韧剂的熔融指数为30～50g/10min。

2.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯为双酚A聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的相对密度为1.20～1.22g/cm³，维卡软化温度为145～155℃，熔融指数为22～35g/min。

3.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为本体法工艺合成制得，相对密度为1.04g/cm³，熔点为180～190℃，熔融指数为25～40g/10min，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丁二烯组分的质量百分含量为20～30％。

4.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的密度为1.31～1.35g/cm³，熔点为220～230℃，特性粘度为1.0～1.3dl/g。

5.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述填充剂为滑石粉、云母和玻璃微珠中的一种或多种，所述滑石粉的粒径为2000～6000目；和/或，所述云母的粒径为1000～3000目；和/或，所述玻璃微珠的粒径为10～80微米。

6.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述流动性改质剂为具有类PBT结构的大环寡聚酯功能性树脂CBT，熔点为160～180℃，液态密度为1.14g/cm³。

7.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：

所述阻燃剂为间苯二酚双磷酸酯、双酚A双磷酸酯和聚间苯二酚双磷酸酯中的一种或多种；和/或，

所述主抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)中的一种或两种；和/或，

所述辅助抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和双(2,4-二叔丁基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或两种；和/或，

所述其它助剂包括抗滴落剂、润滑剂和分散剂中的一种或者多种，所述抗滴落剂为包覆型聚四氟乙烯粉末，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种；所述分散剂为5#白矿油。

8.一种聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包括：

按照如下质量百分含量的组分称取原料：聚碳酸酯45～50％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物13～18.5％、聚对苯二甲酸丁二醇酯10～15％、填充剂10～15％、阻燃剂10～15％、增韧剂4～8％、流动性改质剂0.5～1％、主抗氧剂0.1～0.5％、辅助抗氧剂0.1～0.5％和其它助剂0.5～1％；所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯中的一种或多种，所述增韧剂的熔融指数为30～50g/10min；

9.如权利要求8所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，所述将所述原料加入挤出机中的步骤包括：

将所述聚碳酸酯、所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、所述聚对苯二甲酸丁二醇酯、所述填充剂、所述增韧剂、所述流动性改质剂、所述主抗氧剂、所述辅助抗氧剂和所述其它助剂混合并以主喂料的方式加入挤出机中；

将所述阻燃剂以侧喂料的方式在所述挤出机的中段加入所述挤出机中。

10.一种如权利要求1～7任一项所述的聚碳酸酯组合物作为柜式圆筒形空调外壳专用材料的用途。