CN104710742A - 一种综合性能优良的pc/pbt合金 - Google Patents

一种综合性能优良的pc/pbt合金 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种综合性能优良的PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC树脂30%～60%、PBT树脂20%～40%、永久抗静电剂1%～3%、无卤阻燃母粒2%～8%、纳米碳酸钙5%～10%、铝钛复合偶联剂0.1%～0.5%、弹性体接枝物3%～8%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、增容剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、其它助剂0～1.5%。本发明的有益效果是，本发明制得的PC/PBT合金在兼具有PC、PBT各自原有的优异性能的同时，具有良好的抗静电性能和无卤阻燃改性效果，并且具有抗冲强度、拉伸强度、弯曲强度良好的力学性能，加工流动性也好，因此，本发明的PC/PBT合金具有优良综合性能。

Description

一种综合性能优良的PC/PBT合金
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种综合性能优良的PC/PBT合金。
背景技术
PC/PBT合金（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯）具有高的耐热性，良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的一种工程塑料。为了进一步提高PC/PBT合金的力学性能、改进加工性能等，往往需在该合金体系中引入少量的第三组分，如阻燃剂、增容剂、加强剂等，旨在得到高性能、多功能化的合金材料。由于PC/PBT合金在生产、贮存和使用中，极易产生静电积累而造成静电吸尘、静电放电等不良现象，严重时可产生火花，引起火灾或爆炸等，限制了PC/PBT合金的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能好、阻燃性高、抗静电性能永久的综合性能优良的PC/PBT合金。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种综合性能优良的PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC树脂30%～60%、PBT树脂20%～40%、永久抗静电剂1%～3%、无卤阻燃母粒2%～8%、纳米碳酸钙5%～10%、铝钛复合偶联剂0.1%～0.5%、弹性体接枝物3%～8%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、增容剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、其它助剂0～1.5%。
所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol。
所述的PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g。
所述的永久抗静电剂为具有高分子量结构的聚环氧乙烷（PEO）、聚醚酯酰胺（PEEA）、聚醚酯酰亚胺（PEAI）中一种。
所述的无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒。
所述的弹性体接枝物为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS-g-MAH）、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS-g-GMA）中的一种。
所述的增容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物。
上述的一种综合性能优良的PC/PBT合金的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，纳米碳酸钙在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、制备无卤阻燃母粒：按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；
（4）、按重量配比称取干燥的PC树脂和PBT树脂，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤（2）和步骤（3）的产物，以及加入按重量配比称取的永久抗静电剂、弹性体接枝物、亚磷酸三苯酯、增容剂、抗氧剂、其它助剂，使一起搅拌10～25分钟达到混合均匀后，出料；
（5）、将步骤（4）的物料加入双螺杆挤出机中，在250℃～290℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得成品。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明通过制备无卤阻燃母粒和添加永久抗静电剂改性、以及纳米碳酸钙增强、弹性体接枝物增韧、亚磷酸三苯酯抑制酯交换反应等方式，使PC/PBT合金体系在兼具有PC、PBT各自原有的优异性能的同时，具有良好的抗静电性能和无卤阻燃改性效果，可使制品表面电阻达到108～10Ω和符合欧盟RoHS指令的环保阻燃要求，并且具有抗冲强度、拉伸强度、弯曲强度良好的力学性能，加工流动性也好，因此，本发明的PC/PBT合金具有优良综合性能，在汽车、电子电气、医疗器械、机械设备等方面应用具有很高的实用价值与前景。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种综合性能优良的PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC树脂50%、PBT树脂23%、聚环氧乙烷（PEO）3%、无卤阻燃母粒5%、纳米碳酸钙10%、铝钛复合偶联剂0.5%、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）5%、亚磷酸三苯酯1%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）2%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物0.5%。所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol；所述的PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g；所述的无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒。
制备方法：（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，纳米碳酸钙在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、制备无卤阻燃母粒：按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（4）、按重量配比称取干燥的PC树脂和PBT树脂，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤（2）和步骤（3）的产物，以及加入按重量配比称取的聚环氧乙烷（PEO）、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、亚磷酸三苯酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物，使一起搅拌10～25分钟达到混合均匀后，出料；（5）、将步骤（4）的物料加入双螺杆挤出机中，在250℃～290℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得成品。
实施例2：
一种综合性能优良的PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC树脂50%、PBT树脂25%、聚醚酯酰胺（PEEA）3%、无卤阻燃母粒8%、纳米碳酸钙5%、铝钛复合偶联剂0.2%、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS-g-MAH）5%、亚磷酸三苯酯1%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）2.5%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物0.3%。其中，所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol；所述的PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g；所述的无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒。
制备方法：（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，纳米碳酸钙在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、制备无卤阻燃母粒：按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（4）、按重量配比称取干燥的PC树脂和PBT树脂，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤（2）和步骤（3）的产物，以及加入按重量配比称取的聚醚酯酰胺（PEEA）、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS-g-MAH）、亚磷酸三苯酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物，使一起搅拌10～25分钟达到混合均匀后，出料；（5）、将步骤（4）的物料加入双螺杆挤出机中，在250℃～290℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得成品。

Claims (7)

1.一种综合性能优良的PC/PBT合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC树脂30%～60%、PBT树脂20%～40%、永久抗静电剂1%～3%、无卤阻燃母粒2%～8%、纳米碳酸钙5%～10%、铝钛复合偶联剂0.1%～0.5%、弹性体接枝物3%～8%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、增容剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、其它助剂0～1.5%。
2.根据权利要求1所述的一种综合性能优良的PC/PBT合金，其特征在于，所述的永久抗静电剂为具有高分子量结构的聚环氧乙烷（PEO）、聚醚酯酰胺（PEEA）、聚醚酯酰亚胺（PEAI）中一种。
3.根据权利要求1所述的一种综合性能优良的PC/PBT合金，其特征在于，所述的无卤阻燃母粒是由PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%组成而制得的无卤阻燃母粒。
4.根据权利要求1所述的一种综合性能优良的PC/PBT合金，其特征在于，所述的弹性体接枝物为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS-g-MAH）、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS-g-GMA）中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种综合性能优良的PC/PBT合金，其特征在于，所述的增容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物（MGE）。
6.根据权利要求1所述的一种综合性能优良的PC/PBT合金，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物。
7.根据权利要求1所述的一种综合性能优良的PC/PBT合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC树脂在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT树脂在130℃～150℃下干燥3～4小时，纳米碳酸钙在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）、制备无卤阻燃母粒：按重量配比称取PBT树脂30wt%、聚二甲基硅氧烷（PDMS）60wt%、二苯基砜基磺酸钾（KSS）2wt%、聚四氟乙烯（PTFE）4wt%和季戊四醇硬脂酸酯（PETS）5wt%，加入高速混合器中搅拌均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出、冷却造粒并干燥后制得无卤阻燃母粒，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；
（4）、按重量配比称取干燥的PC树脂和PBT树脂，加入高速混合机中搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤（2）和步骤（3）的产物，以及加入按重量配比称取的永久抗静电剂、弹性体接枝物、亚磷酸三苯酯、增容剂、抗氧剂、其它助剂，使一起搅拌10～25分钟达到混合均匀后，出料；
（5）、将步骤（4）的物料加入双螺杆挤出机中，在250℃～290℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒，即得成品。
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