CN105315644A - 一种pc复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PC复合材料及其制备方法。PC复合材料按重量百分比由以下组分组成：芳香族PC50-90％、硅氧烷-PC共聚物5-30％、增韧剂3-15％、抗氧剂0.2-1％、润滑剂0.2-1％。本发明的制备方法如下：按重量配比称取原料，原料经混合机混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒。本发明的PC材料具有良好的成型流动性、较高的缺口冲击强度、优良的耐化学溶剂性能。本发明的PC复合材料可应用于电视、手机、平板电脑、手提电器电子电器外壳或内部件。
Description
[技术领域]
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种PC复合材料及其制备方法。
[背景技术]
聚碳酸酯(PC)是五大工程塑料之一，因其具有较高的冲击强度、尺寸稳定性以及高透明度等优良的综合性能而广泛应用于电视机、手机、电表、笔记本、平板电脑等电子电器产品内部中框或外壳。
但是PC对缺口冲击敏感，在外界环境应力作用下易开裂。特别是PC用于电子电器设备外壳制品时，表面一般要喷漆加工。在喷漆加工过程中，有机化学溶剂会渗透进PC材料中，导致材料力学性能大幅下降。尤其是在有双进胶口的注塑成型时，会产生结合线，有机化学溶剂渗透进PC材料会导致结合线处易断裂。从而导致PC材料失效。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种高冲击强度、耐化学溶剂的PC复合材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种PC复合材料，按重量百分比由以下组分组成：
以上所述的PC复合材料，所述的芳香族PC为双酚A型聚碳酸酯,重均分子量为2万-5万。
以上所述的PC复合材料，所述的硅氧烷-PC共聚物为硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，重均分子量为3万-10万。
以上所述的PC复合材料，所述的增韧剂为马来酸酐接枝SEBS，接枝率为1.0％。
以上所述的高冲击强度耐化溶剂PC材料，所述的抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂的复配，主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯；润滑剂为聚四氟乙烯和/或季戊四醇硬脂酸酯。
一种上述PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按上述的重量百分比依次称取各组分，将称取的芳香族PC、硅氧烷-PC共聚物、马来酸酐接枝SEBS、抗氧剂和润滑剂在高速混合机中混合5-10分钟；
步骤二、通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到PC复合材料粒料；其中，步骤二中双螺杆挤出机的温度设置为：一区240-260℃；二区250-280℃；三区250-280℃；四区250-280℃；五区250-280℃，六区250-280℃，七区250-280℃，八区250-280℃，机头温度250-280℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min；
步骤三、将制得的PC复合材料粒料在温度为100-120℃的干燥箱中干燥3-6小时。
本发明将芳香族聚碳酸酯(PC)、硅氧烷-PC共聚物和马来酸酐接枝SEBS共混，制备得到一种高冲击强度耐化学性PC材料。
硅氧烷-PC共聚物具有非常高的缺口冲击强度、良好的耐化学性能。而马来酸酐接枝SEBS与聚碳酸酯相容性好，且具有非常好的增韧效果；且SEBS是苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物-苯乙烯三元线性嵌段共聚物，不含不饱和双键，具有良好的耐化学性和耐老化性。
本发明将PC、硅氧烷-PC共聚物和马来酸酐接枝SEBS共混制得的PC材料流动性高、耐化学溶剂浸泡、耐开裂性能好、力学性能优良。
本发明的耐化学溶剂透明PC材料可应用于电视、手机、平板电脑、手提电器电子电器外壳或内部件。
[具体实施方式]
下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的高冲击性耐化学溶剂PC材料，按质量百分含量由以下组分组成：
在以下实施例中，
芳香族PC为双酚A型PC,选自三星(商品名：SC-1100)，重均分子量为3.5万；
硅氧烷-PC共聚物选自沙伯基础创新(商品名：EXL6414)，重均分子量为4.5万；
马来酸酐接枝SEBS选自旭化成(商品名：M1913)；
主抗氧剂选用汽巴1076，辅助抗氧剂选用汽巴168；
润滑剂选用季戊四醇硬脂酸酯(商品名：科宁PETSP861)。
本发明以下实施案例的PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、按上述的重量百分比依次称取各组分，将称取的PC、硅氧烷-PC共聚物、马来酸酐接枝SEBS、抗氧剂和润滑剂在高速混合机中混合5-10分钟；
步骤二、通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到PC复合材料粒料；其中，步骤二中双螺杆挤出机的温度设置为：一区240-260℃；二区250-280℃；三区250-280℃；四区250-280℃；五区250-280℃，六区250-280℃，七区250-280℃，八区250-280℃，机头温度250-280℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min；
步骤三、将制得的PC复合材料粒料在温度为100-120℃的干燥箱中干燥3-6小时。
对比例1：
按质量，将99.5份PC、0.1份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂PETS放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出；将上述均匀混合的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，并将得到的PC材料粒料在温度为120℃的干燥箱中干燥3小时。得到PC复合材料。
对比例2：
按质量，将79.5份PC、20份硅氧烷-PC共聚物、0.1份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂PETS放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出；将上述均匀混合的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，并将得到的PC材料粒料在温度为120℃的干燥箱中干燥3小时。得到PC复合材料。
对比例3：
按质量，将39.5份PC、60份硅氧烷-PC共聚物、0.1份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂PETS放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出；将上述均匀混合的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，并将得到的PC材料粒料在温度为120℃的干燥箱中干燥3小时。得到PC复合材料。
实施例1：
按质量，将65.5份PC、30份硅氧烷-PC共聚物、4份马来酸酐接枝SEBS、0.1份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂PETS放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出；将上述均匀混合的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，并将得到的材料粒料在温度为120℃的干燥箱中干燥3小时。得到PC复合材料。
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区240-260℃；二区250-280℃；三区250-280℃；四区250-280℃；五区250-280℃，六区250-280℃，七区250-280℃，八区250-280℃，机头温度250-280℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min。
实施例2：
按质量，将71.5份PC、20份硅氧烷-PC共聚物、8份马来酸酐接枝SEBS、0.1份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂PETS放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出；将上述均匀混合的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，并将得到的材料粒料在温度为120℃的干燥箱中干燥3小时。得到PC复合材料。
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区240-260℃；二区250-280℃；三区250-280℃；四区250-280℃；五区250-280℃，六区250-280℃，七区250-280℃，八区250-280℃，机头温度250-280℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min。
实施例3：
按质量，将77.5份PC、10份硅氧烷-PC共聚物、12份马来酸酐接枝SEBS、0.1份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.2份润滑剂PETS放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出；将上述均匀混合的共混料通过双螺杆挤出机熔融挤出、冷却、造粒，并将得到的材料粒料在温度为120℃的干燥箱中干燥3小时。得到PC复合材料。
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区240-260℃；二区250-280℃；三区250-280℃；四区250-280℃；五区250-280℃，六区250-280℃，七区250-280℃，八区250-280℃，机头温度250-280℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min。
耐化学溶剂测试方法：
将制得的PC复合材料注塑成型成标准尺寸10cm×10cm×2mm的样板，把样板放入化学溶剂中浸泡10分钟，然后取出自然干燥。所用的化学溶剂可以是汽油、冰醋酸、苯甲酸、甲苯、二氯化碳或四氯化碳等。
样板干燥后，做落球冲击测试。一个重量为2kg的钢球从1米的高度自由落体冲击样板中心位置。测试样板数量为30个。样板开裂率即衡量PC材料耐化学溶剂性能优劣。
开裂率＝开裂的样板数/测试样板总数×100％
将对比例1至3及实施例1至3中制得的PC复合材料在注塑机上注塑成型为标准试样，测试性能按表1测定：
表1
表1中各组分含量为质量百分比。熔融指数的测试标准为GB/T3682，测试条件为300℃/1.2kg；缺口冲击强度的测试标准为GB/T1843；开裂率(％)1耐化学溶剂测试所使用的化学溶剂为冰醋酸，开裂率(％)2耐化学溶剂测试所使用的化学溶剂为甲苯。
通过表1可以看出，本发明制得的PC复合材料流动性好，缺口冲击强度非常高，耐化学溶剂性能优异。本发明制得的PC复合材料可应用于电视机、手机、电脑、手提电器等电子电器外壳或内部件。
本发明采用芳香族聚碳酸酯(PC)、硅氧烷-PC共聚物和马来酸酐接枝SEBS共混制成的PC材料，成型流动性好、缺口冲击强度高、耐化学溶剂应力开裂性能优良。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种PC复合材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述的PC为芳香族双酚A型聚碳酸酯,重均分子量为2万-5万。
3.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述的硅氧烷-PC共聚物为硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，重均分子量为3万-10万。
4.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述的增韧剂为马来酸酐接枝SEBS。
5.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为主抗氧剂与辅助抗氧剂的复配，主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯；润滑剂为聚四氟乙烯和/或季戊四醇硬脂酸酯。
6.一种如权利要求1至5中任一权利要求所述的PC复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按权利要求1所述的重量百分比依次称取各组分，将称取的芳香族PC、硅氧烷-PC共聚物、增韧剂、抗氧剂和润滑剂在高速混合机中混合5-10分钟；
步骤二、通过双螺杆挤出机熔融挤出，经冷却、切粒，得到PC复合材料的粒料；
其中，步骤二中双螺杆挤出机的温度设置为：一区240-260℃；二区250-280℃；三区250-280℃；四区250-280℃；五区250-280℃，六区250-280℃，七区250-280℃，八区250-280℃，机头温度250-280℃，挤出机螺杆转速控制在200-300r/min；
步骤三、将制得的PC复合材料粒料在温度为100-120℃的干燥箱中干燥3-6小时。
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