CN105199359B - 一种耐候聚碳酸酯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐候聚碳酸酯组合物及其制备方法，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：聚碳酸酯树脂50～90，聚四氢呋喃5～20，苯甲酮0.1～0.5；抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1，先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机制得聚四氢呋喃耐候母粒，然后与聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合，最后通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的聚碳酸酯组合物。与现有技术相比，本发明在特征波段可以保护聚碳酸酯，从而提高耐候性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种耐候聚碳酸酯组合物及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯树脂由于其优异的冲击性能、耐热性能性能，广泛的应用于汽车、电子、家电等领域。由于聚碳酸酯的酯键受到日光的紫外线照射而断裂，导致聚碳酸酯产品颜色变化，性能下降等缺陷，因此，需要对聚碳酸酯树脂进行改性处理。
目前，聚碳酸酯树脂中主要通过添加各种光稳定剂、紫外线吸收剂来提高耐候性能。它的耐候效果取决于多种因素，这些因素包括耐候剂的特征吸收波段，稳定性和在聚合物的分布。紫外线对材料的破坏穿透深度约1um，紫外线的吸收效果受到表面浓度的影响。提高聚合物表面的耐候剂的浓度非常重要。
中国专利CN103289350A公开了一种耐候型高阻燃聚碳酸酯组合物及其制备方法，组合物由下列重量份组分组成：聚碳酸酯70-90份，增韧剂1-20份，阻燃剂1-10份，光稳定剂0.1-5份，热稳定剂0.1-5份。该专利提供的聚碳酸酯组合物具有极优的高阻燃性能，符合国际严格的消防要求，并达到UL94-V0级别。该专利通过添加2，4-二羟基二苯甲酮达到耐候的效果，但是由于光稳定剂均匀分布于整个材料体系，使得表面的光稳定剂浓度不足，而且2，4-二羟基二苯甲酮分子量低，易析出，无法获得更好的耐候。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在特征波段保护PC的耐候聚碳酸酯组合物及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种耐候聚碳酸酯组合物，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：
聚碳酸酯树脂50～90，聚四氢呋喃5～20，苯甲酮0.1～0.5；抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1。
所述的聚碳酸酯树脂为芳香族聚碳酸酯。
所述的聚碳酸酯的重均分子量为25000-40000。
所述的聚四氢呋喃重均分子量为1000～5000。
所述的苯甲酮选自1-羟基环已基苯甲酮或4-苯基二苯甲酮的一种或多种具有苯甲酮结构的物质。
优选的，苯甲酮采用1-羟基环已基苯甲酮。
所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076或抗氧剂168中的一种或几种。
优选的，抗氧剂采用抗氧剂为1076和168按重量比为1:1组成的混合物。
所述的润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯或乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
耐候聚碳酸酯组合物的制备方法，采用以下步骤：
(a)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机制得聚四氢呋喃耐候母粒，
(b)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
(c)将步骤b所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为200～600rpm，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
与现有技术相比，本发明进一步采用了聚四氢呋喃和苯甲酮，PC受紫外光照时，材料性能下降的破坏波段是180～210nm，苯甲酮的特征吸收波段和PC的破坏波段一致，采用苯甲酮能够在特征波段保护PC，苯甲酮采用1-羟基环已基苯甲酮，分子量高，不易析出；采用的聚四氢呋喃重均分子量为1000～5000，流动性高，在注塑时利用流动性优异的聚四氢呋喃耐候母粒提高表面苯甲酮的有效含量，针对PC敏感波段选定特定的苯甲酮，提高耐候性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
以下实施例及对比例中选用的PC用韩国湖石的PC-1100；聚四氢呋喃用杜邦的PTMG1000；苯甲酮用Basf公司的Kemisorb 12；抗氧剂为Basf公司的Irganox 1076和Irganox 168，其重量比为1：1；润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸。
对比例1
一种耐候的聚碳酸酯组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：100份，苯甲酮：0.1份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.1份。
(2)将原材料从喂料口喂入，在200～280℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
(3)挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
对比例2
一种耐候的聚碳酸酯组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：95份，PTMG1000：5份，苯甲酮：0.1份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.1份。
(2)将原材料从喂料口喂入，在200～280℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
(3)挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
实施例1
一种耐候的聚碳酸酯组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：95份，PTMG1000：5份，苯甲酮：0.5份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.1份。
(2)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机，在200～280℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为500rpm，制得聚四氢呋喃耐候母粒。
(3)挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
(4)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
实施例2
一种耐候的聚碳酸酯组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：80份，PTMG1000：20份，苯甲酮：0.1份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.1份。
(2)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机，在200～280℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为500rpm，制得聚四氢呋喃耐候母粒。
(3)挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
(4)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
实施例3
一种耐候的聚碳酸酯组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PC：90份，PTMG1000：10份，苯甲酮：0.3份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.1份。
(2)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机，在200～280℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为500rpm，制得聚四氢呋喃耐候母粒。
(3)挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
(4)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
实施例4
各对比例及实施例注塑成100mm*100mm*2mm的高光板，按照PV1303标准进行氙灯老化实验，采用的波长为420nm，滤镜为B/SL，光照时间为5个周期。
具体结果如表1所示。
表1对比例、实施例耐候性能参数
| 对比例1 | 对比例2 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 3周期色牢度 | 4 | 3-4 | 4-5 | 4-5 | 4-5 |
| 3周期色差 | 2.1 | 2.5 | 0.8 | 0.6 | 0.6 |
| 5周期色牢度 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4-5 |
| 5周期色差 | 5.2 | 5.8 | 1.8 | 2.1 | 1.2 |
由上表可知，在注塑时利用流动性优异的聚四氢呋喃耐候母粒提高表面苯甲酮的有效含量，针对PC敏感波段选定特定的苯甲酮，提高耐候性能。
实施例4
一种耐候聚碳酸酯组合物，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：
聚碳酸酯树脂50，聚四氢呋喃5，苯甲酮0.1；抗氧剂0.1，润滑剂0.1，其中，聚碳酸酯树脂为重均分子量25000的芳香族聚碳酸酯，聚四氢呋喃重均分子量为1000，苯甲酮选自1-羟基环已基苯甲酮或4-苯基二苯甲酮的一种或多种具有苯甲酮结构的物质，本发明采用1-羟基环已基苯甲酮。抗氧剂为1076和168按重量比为1:1组成的混合物。润滑剂为硅酮粉。
耐候聚碳酸酯组合物的制备方法，采用以下步骤：
(a)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机制得聚四氢呋喃耐候母粒，
(b)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
(c)将步骤b所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
实施例5
一种耐候聚碳酸酯组合物，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：
聚碳酸酯树脂60，聚四氢呋喃10，苯甲酮0.3；抗氧剂0.5，润滑剂0.5，其中，使用的聚碳酸酯树脂为重均分子量30000的芳香族聚碳酸酯，聚四氢呋喃重均分子量为3000，苯甲酮为1-羟基环已基苯甲酮，抗氧剂为抗氧剂245，润滑剂为季戊四醇酯。
耐候聚碳酸酯组合物的制备方法，采用以下步骤：
(a)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机制得聚四氢呋喃耐候母粒，
(b)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
(c)将步骤b所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
实施例6
一种耐候聚碳酸酯组合物，由以下组分及重量份含量的原料制备得到：
聚碳酸酯树脂90，聚四氢呋喃20，苯甲酮0.5；抗氧剂1，润滑剂1。其中，使用的聚碳酸酯树脂为重均分子量40000的芳香族聚碳酸酯，聚四氢呋喃重均分子量为5000，苯甲酮为4-苯基二苯甲酮，抗氧剂为抗氧剂168，润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
耐候聚碳酸酯组合物的制备方法，采用以下步骤：
(a)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机制得聚四氢呋喃耐候母粒，
(b)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
(c)将步骤b所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的的聚碳酸酯组合物。
以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，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，该组合物由以下组分及重量份含量的原料制备得到：
聚碳酸酯树脂50～90，聚四氢呋喃5～20，苯甲酮0.1～0.5；抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1，所述的苯甲酮选自1-羟基环已基苯甲酮或4-苯基二苯甲酮的一种或多种具有苯甲酮结构的物质。
2.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯树脂为芳香族聚碳酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯的重均分子量为25000-40000。
4.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的聚四氢呋喃重均分子量为1000～5000。
5.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的苯甲酮为1-羟基环已基苯甲酮。
6.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076或抗氧剂168中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1076和168按重量比为1:1组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种耐候聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述的润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯或乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
9.如权利要求1-8中任一项所述的耐候聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：
(a)先将聚四氢呋喃和苯甲酮混合后进入挤出机制得聚四氢呋喃耐候母粒，
(b)将聚四氢呋喃耐候母粒、聚碳酸酯树脂、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；
(c)将步骤b所得混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，控制双螺杆挤出机的机筒温度为200～260℃，螺杆转速为200～600rpm，经过熔融挤出，造粒即得到产品制得耐候的聚碳酸酯组合物。
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