CN104927335B - 一种高韧性高耐热pc/pbt树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

一种高韧性高耐热pc/pbt树脂组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高韧性高耐热PC/PBT树脂组合物及其制备方法,该组合物包括以下组分及含量:PC:50‑70份;PBT:15‑30份;PET:5‑15份;MBS:0‑5份;功能助剂一:0.5~5份;功能助剂二:0.5~2份,和其他加工助剂。制备方法包括以下步骤:将PC与功能助剂一经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒制备母粒一;将PBT、PBT与功能助剂二经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒制备母粒二;再将母粒一、母粒二与其他加工助剂再经过预混、熔融挤出、造粒获得树脂组合物。本发明优点在于:利用本发明制备的树脂组合物综合性能优异,尤其具有较高的低温缺口冲击韧性和耐热性能。

Description

-种高初性高耐热PC/PBT树脂组合物及其制备方法 【技术领域】
[0001 ]本发明设及高分子材料加工技术领域,具体地说,是一种高初性高耐热PC/PBT树 脂组合物及其制备方法。 【背景技术】
[0002] 聚碳酸醋(PC)和聚对苯二甲酸下二醋(PBT)的热塑性树脂组合物具有很高的实用 前景,既可W弥补PC烙体粘度大、流动性差、耐溶剂性能差等不足,又能改善PBT耐冲击性能 低和高溫刚性差等缺陷。PC/PBT树脂组合物兼具PC树脂的冲击初性和PBT树脂的耐溶剂性, 可W广泛地应用在汽车工程、电子电气工程、运动和休闲用品领域。
[0003] 但是,要想获得综合性能优异的PC/PBT树脂组合物存在不稳定性。由于PC分子链 端具有-OH基团,PBT分子链链端具有-OH和-COOH基团,PC和PBT在烙融共混时很容易发生醋 交换反应和醇解酸解等副反应。如何合理地控制PC和PBT之间的醋交换反应是制备高性能 PC/PBT树脂组合物的关键。中国专利文献CN103772934公开了通过添加 PET树脂制备高抗 冲、高耐热PC/PBT/PET合金材料的制备方法,但是此方法中PET添加份数过多,PET结晶速率 很慢,必然会引起脱模困难、成型周期长等加工问题,而且耐热性能仍然较低,皿T-IOCTC ! 但是关于一种能够大幅度提升PC/PBT树脂组合物的综合性能,尤其是低溫缺口冲击初性和 耐热性能的高初性高耐热PC/PBT树脂组合物及其制备方法,目前还未见报道。 【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种高初性高耐热PC/PBT树脂组合 物。
[0005] 本发明的第二个目的是,提供一种高初性高耐热PC/PBT树脂组合物的制备方法。
[0006] 为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:一种高初性高耐热PC/PBT树脂组合 物,所述的PC/PBT树脂组合物包含W下重量份的原料组分:
[0007] (a)聚碳酸醋树脂:50~70份;
[000引(b)聚对苯二甲酸下二醇醋树脂:15~30份;
[0009] (C)聚对苯二甲酸乙二醇醋树脂:5~15份;
[0010] (d)甲基丙締酸甲醋-T二締-苯乙締共聚物:〇~5份;
[0011] (e)功能助剂一 :0.5~5份;
[001^ (f)功能助剂二:0.5~2份;
[001引(g)其他力旺助剂:0.5~1份;
[0014]所述的PC/PBT树脂组合物的制备方法为:将聚碳酸醋树脂与功能助剂一经过双螺 杆挤出机烙融共混、挤出造粒制备母粒一;将聚对苯二甲酸下二醇醋树脂、聚对苯二甲酸乙 二醇醋树脂与功能助剂二经过双螺杆挤出机烙融共混、挤出造粒制备母粒二;再将母粒一、 母粒二与其他加工助剂再经过预混、烙融挤出、造粒获得树脂组合物。
[001引优选的,所述的功能助剂一是带反应性官能团的核壳型ACR类增初剂。
[0016] 优选的,所述的带反应性官能团的核壳型ACR类增初剂是ACR-GMA。
[0017] 优选的,所述的功能助剂二是带反应性官能团的直链型增初剂。
[0018] 优选的,所述的带反应性官能团的直链型增初剂是E-MA-GMA。
[0019] 优选的,所述的其他加工助剂包括醋交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂。
[0020] 为实现上述第二个目的,本发明采取的技术方案是:一种高初性高耐热PC/PBT树 脂组合物的制备方法,包括W下步骤:
[0021] (1)称取W下重量份的原料组分:聚碳酸醋树脂:50~70份;聚对苯二甲酸下二醇 醋树脂:15~30份;聚对苯二甲酸乙二醇醋树脂:5~15份;甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締 共聚物:0~5份;功能助剂一:0.5~5份;功能助剂二:0.5~2份;其他加工助剂:0.5~1份;
[0022] (2)将聚碳酸醋树脂与功能助剂一经过双螺杆挤出机烙融共混、挤出造粒制备母 粒一;将聚对苯二甲酸下二醇醋树脂、聚对苯二甲酸乙二醇醋树脂与功能助剂二经过双螺 杆挤出机烙融共混、挤出造粒制备母粒二;再将母粒一、母粒二与其他加工助剂再经过预 混、烙融挤出、造粒获得树脂组合物。
[0023] 优选的,所述的功能助剂一是带反应性官能团的核壳型ACR类增初剂,所述的功能 助剂二是带反应性官能团的直链型增初剂。
[0024] 优选的,所述的带反应性官能团的核壳型ACR类增初剂是ACR-GMA,所述的带反应 性官能团的直链型增初剂是E-MA-GMA。
[0025] 优选的,所述的其他加工助剂包括醋交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂。
[0026] 本发明优点在于:
[0027] 本发明通过先用反应性官能团把PC和PBT的端-OH基和端-COOH基先进行反应封 端,同时复配少量的PET树脂,可W大幅度提升PC/PBT树脂组合物的综合性能,尤其是低溫 缺口冲击初性和耐热性能。 【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
[0029] 本发明提供一种高初性高耐热PC/PBT树脂组合物,包含W下重量份的原料组分:
[0030] (a)聚碳酸醋(PC)树脂:50~70份;
[0031] (b)聚对苯二甲酸下二醇醋树脂(PBT) :15~30份;
[00创 (C)聚对苯二甲酸乙二醇醋树脂(阳T): 5~15份;
[0033] (d)甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締共聚物(MBS)=O~5份;
[0034] (e)功能助剂一 :0.5~5份;
[0035] (f)功能助剂二:0.5~2份;
[0036] (g)其他加工助剂:0.5~1份;
[0037] 需要说明的是,所述的PC/PBT树脂组合物的制备方法,包括W下步骤:将PC与功能 助剂一经过双螺杆挤出机烙融共混、挤出造粒制备母粒一;将PBT、PET与功能助剂二经过双 螺杆挤出机烙融共混、挤出造粒制备母粒二;再将母粒一、母粒二与其他加工助剂再经过预 混、烙融挤出、造粒获得树脂组合物。
[0038] 所述的功能助剂一是带反应性官能团的核壳型ACR类增初剂,优选ACR-GMA。
[0039] 所述的功能助剂二是带反应性官能团的直链型增初剂,优选E-MA-GMA。
[0040] 所述的其他加工助剂包括醋交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂。
[0041] 实施例1原料组成
[0042] 聚碳酸醋(PC)树脂:50份;
[0043] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:30份;
[0044] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)树脂:10份;
[0045] 甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締(MBS)共聚物:5份;
[0046] 功能助剂一:3份;
[0047] 功能助剂二:2份;
[004引其他加工助剂:0.5份;
[0049] 实施例2原料组成
[0050] 聚碳酸醋(PC)树脂:70份;
[0051] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:15份;
[0化2]聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)树脂:5份;
[005引甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締(MBS)共聚物:3份;
[0054]功能助剂一:5份;
[0化5]功能助剂二:2份;
[0化6]其他加工助剂:1份。
[0化7] 实施例3原料组成 [005引聚碳酸醋(PC)树脂:60份;
[0059] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:20份;
[0060] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)树脂:15份;
[0061] 功能助剂一:4.5份;
[0062] 功能助剂二:0.5份;
[0063] 其他加工助剂:1份。
[0064] 实施例4原料组成
[0065] 聚碳酸醋(PC)树脂:62份;
[0066] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:25份;
[0067] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)树脂:8份;
[006引甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締(MBS)共聚物:4.5份;
[0069] 功能助剂一 :0.5份;
[0070] 功能助剂二:1份;
[0071] 其他加工助剂:0.5份。
[0072] 需要说明的是,W上实施例1-4和W下对比例1-3中的聚碳酸醋选用湖南石化的 PC-1100,数均分子量为-25000g/mol。]\0(300°C X 1.化g) = lOg/lOmin;
[0073] 本聚对苯二甲酸下二醇醋选用仪征化纤的PBT GX121,特性粘度是0.98dl/gr;
[0074] 聚对苯二甲酸乙二醇醋选用金山石化特性粘度是0.85dl/gr的阳T;
[00巧]甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締共聚物选用LG化学MBS EM500,粒径- 300nm,胶 量-70%;
[0076]功能助剂一选用ROHM HAAS的ACR-GMA EXL2314,GMA的接枝率-1% ;
[0077] 功能助剂二选用Arkema的E-MA-GMA LOTADER AX8900,GMA的接枝率-8%;
[0078] 其他加工助剂包括醋交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂。
[0079] 实施例5制备方法
[0080] 本发明的PC/PBT树脂组合物的制备方法,包括W下步骤:
[0081 ] (1)原材料干燥:首先将PC、PBT和PET放置于100°C的烘箱中干燥4h W上,除去水 分;
[0082] (2)制备母粒一:将PC、ACR-GMA、抗氧剂、润滑剂先预混5~10分钟,将混好的原材 料经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒。双螺杆挤出机的工艺设置为:进料段溫度为180-200°C、 塑化段溫度为220-240°C、均化段溫度为210-230°C ;螺杆转速为300-600巧m;
[0083] (3)制备母粒二:将PBT、PET、E-MA-GMA、抗氧剂、润滑剂先预混5~10分钟,将混好 的原材料经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒。双螺杆挤出机的工艺设置为:进料段溫度为180-200 °C、塑化段溫度为210-230 °C、均化段溫度为210-220 °C ;螺杆转速为300-600巧m;
[0084] (4)制备树脂组合物:将母粒一、母粒二、MBS、醋交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂先预 混5~10分钟,将混好的原材料经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒。双螺杆挤出机的工艺设置 为:进料段溫度为180-200°C、塑化段溫度为220-240°C、均化段溫度为210-230°C;螺杆转速 为300-600巧m。
[0085] 对比例1
[0086] 聚碳酸醋(PC)树脂:62份;
[0087] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:25份;
[0088] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)树脂:8份;
[0089] 甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締(MBS)共聚物:6份。
[0090] 本发明的对比例1是为了对比功能助剂一和功能助剂二对PC和PBT的端-OH和端-COOH的封端作用,本发明对比例1中PC/PBT树脂组合物的制备方法,包括W下步骤:
[0091] (1)原材料干燥:首先将PC、PBT和PET放置于100°C的烘箱中干燥4hW上,除去水 分;
[0092] (2)制备树脂组合物:将PC、PBT、PET、MBS、醋交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂先预混5 ~10分钟,将混好的原材料经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒。双螺杆挤出机的工艺设置为: 进料段溫度为180-200°C、塑化段溫度为220-240°C、均化段溫度为220-240°C ;螺杆转速为 300-600rpm〇
[0093] 对比例2
[0094] 聚碳酸醋(PC)树脂:62份;
[0095] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:25份;
[0096] 聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)树脂:8份;
[0097] 甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締(MBS)共聚物:4.5份。
[0098] 本发明的对比例2是为了对比功能助剂一和功能助剂二预先制备母粒进行封端作 用的重要性,本发明对比例2中PC/PBT树脂组合物的制备方法,包括W下步骤:
[0099] (1)原材料干燥:首先将PC、PBT和PET放置于100°C的烘箱中干燥4h W上,除去水 分;
[0100] (2)制备树脂组合物:将?(:^81\?61\185、功能助剂1、功能助剂2、醋交换抑制剂、 抗氧剂、润滑剂先预混5~10分钟,将混好的原材料经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒。双螺杆 挤出机的工艺设置为:进料段溫度为180-200°C、塑化段溫度为220-240°C、均化段溫度为 220-240 °C ;螺杆转速为300-600巧m。
[0101] 对比例3
[0102] 聚碳酸醋(PC)树脂:60份;
[0103] 聚对苯二甲酸下二醇醋(PBT)树脂:35份;
[0104] 功能助剂一:4.5份;
[0105] 功能助剂二:0.5份。
[0106] 本发明的对比例3是为了对比复配PET的作用,本发明对比例3的PC/PBT树脂组合 物的制备方法,包括W下步骤:
[0107] (1)原材料干燥:首先将PC、PBT放置于100°C的烘箱中干燥4hW上,除去水分;
[010引(2)制备树脂组合物:将?(:^日1\1日5、功能助剂1、功能助剂2、醋交换抑制剂、抗氧 剂、润滑剂先预混5~10分钟,将混好的原材料经双螺杆挤出机烙融挤出、造粒。双螺杆挤出 机的工艺设置为:进料段溫度为180-200°C、塑化段溫度为220-240°C、均化段溫度为220-240 °C ;螺杆转速为300-600巧m。
[0109] 实施例6性能评价方式及其实施标准
[0110] 将制备的树脂组合物放置于l〇〇°C的烘箱中干燥4hW上,除去水分;然后进行注射 成型制备样品。物性测试遵循如下试验方法:基于ASTM D-256标准测定常溫(23°C)和低溫 (-30°C)l/8"Izod缺口冲击强度;基于ASTM D-648标准测定1.82M化的热变形溫度。
[0111] 实施例1~4和对比例1~3的原料重量份数及其制备的树脂组合物的性能列于下 表1。
[0112] 表1
[01131
[0•
Figure CN104927335BD00081
[0115] 从实施例1~4的实验结果可W看出,依据本发明制备的PC/PBT热塑性树脂组合 物,具有优异的缺口冲击性能和热性能。
[0116] 将实施例4与对比例1相比较,利用功能助剂一和功能助剂二对PC和PBT的端-OH和 端-COOH先进行封端作用,可W明显改善PC/PBT树脂组合物的低溫缺口冲击性能和耐热性 能;将实施例4和对比例2相比较,在PC与PBT进行烙融共混之前预先制备母粒对PC和PBT先 进行封端作用很有必要;将实施例4和对比例村目比较,PC/PBT树脂组合物中复配少量的阳T 可W大幅改善组合物的缺口冲击初性和耐热性。
[0117] 本发明首先从材料属性出发,通过利用带反应性官能团的增初剂对原材料PC和 PBT中的端-OH和端-COOH的分别进行反应封端,减少PC和PBT树脂组合物中的醋交换反应; 再结合复配少量的PET树脂进一步减少PC和PBT的醋交换反应程度,最终达到PC/PBT树脂组 合物综合性能,尤其是低溫缺口冲击性能和耐热性能的提升,l/8"Izod缺口冲击强度> 500J/mW上,皿T(1.82MPa) > 110°CW上。
[0118] W上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员,在不脱离本发明方法的前提下,还可W做出若干改进和补充,运些改进和补充也应视为 本发明的保护范围。

Claims (7)

1. 一种高韧性高耐热PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的PC/PBT树脂组合物包含 以下重量份的原料组分: (a) 聚碳酸酯树脂:50~70份; (b) 聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂:15~30份; (c) 聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂:5~15份; (d) 甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物:0~5份; (e) 功能助剂一 :0.5~5份; (f) 功能助剂二:0.5~2份; (g) 其他加工助剂:0.5~1份; 所述的功能助剂一是带反应性官能团的核壳型ACR类增韧剂,所述的功能助剂二是带 反应性官能团的直链型增韧剂; 所述的PC/PBT树脂组合物的制备方法为:将聚碳酸酯树脂与功能助剂一经过双螺杆挤 出机熔融共混、挤出造粒制备母粒一;将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇 酯树脂与功能助剂二经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒制备母粒二;再将母粒一、母粒 二与其他加工助剂再经过预混、熔融挤出、造粒获得树脂组合物。
2. 根据权利要求1所述的PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的带反应性官能团的核 壳型ACR类增韧剂是ACR-GM。
3. 根据权利要求1所述的PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的带反应性官能团的直 链型增韧剂是E-M-GM。
4. 根据权利要求1所述的PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的其他加工助剂包括酯 交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂。
5. -种高韧性高耐热PC/PBT树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1) 称取以下重量份的原料组分:聚碳酸酯树脂:50~70份;聚对苯二甲酸丁二醇酯树 脂:15~30份;聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂:5~15份;甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚 物:〇~5份;功能助剂一:0.5~5份;功能助剂二:0.5~2份;其他加工助剂:0.5~1份; (2) 将聚碳酸酯树脂与功能助剂一经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出造粒制备母粒一; 将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与功能助剂二经过双螺杆挤出 机熔融共混、挤出造粒制备母粒二;再将母粒一、母粒二与其他加工助剂再经过预混、熔融 挤出、造粒获得树脂组合物; 所述的功能助剂一是带反应性官能团的核壳型ACR类增韧剂,所述的功能助剂二是带 反应性官能团的直链型增韧剂。
6. 根据权利要求5所述的PC/PBT树脂组合物的制备方法,其特征在于,所述的带反应性 官能团的核壳型ACR类增韧剂是ACR-GMA,所述的带反应性官能团的直链型增韧剂是E-MA-GMA 0
7. 根据权利要求5所述的PC/PBT树脂组合物的制备方法,其特征在于,所述的其他加工 助剂包括酯交换抑制剂、抗氧剂和润滑剂。
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