CN105647149A - 一种pc合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种PC合金及其制备方法，按照重量份数配比称取PC、EVA、SMA、PBT、ABS、SBS、PTT、SEBS、HDPE、LDPE和UHMWPE，产品拉伸强度65-85MPa，断裂伸长率100-140%，缺口冲击强度200-240J/m；产品拉伸弹性模量50-70MPa，压缩强度60-80MPa，巴氏硬度40-60；产品强度高，弯曲强度100-140MPa，弯曲弹性模量2.2-2.6GPa；黏度560-600mPa·s，体积收缩率6-10%，热变形温度140-180℃。

Description

一种PC合金及其制备方法
技术领域
本申请属于塑料合金材料领域，尤其涉及一种PC合金及其制备方法。
背景技术
塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。我国塑料行业要认清形势，找准差距，抓住机遇，加大科技投入，加快发展塑料产业，努力赶上世界发展水平。
通用塑料合金，如pvc(聚氯乙烯)、SEBS(聚乙烯)、SMA(聚丙烯)、LDPE(聚苯乙烯)合金虽然仍有着广泛的使用价值，但因其生产技术被普遍掌握，所以在国外，各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物，主要包括以PBT、PBT、PA、POM(聚甲醛)、SMAO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系，以及ABS树脂改性材料。
PBT/ABS树脂，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯腈（ABS）合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和PBT的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线（UV）等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。
目前世界塑料合金产品的最大用户是汽车部件，其次是机械和电子元器件。从日本主要工程塑料合金需求结构中可以看出，汽车用塑料合金占62%，电子电气及办公自动化设备占20%，一般精密机械占6%，医疗、体育及其他占12%。从地区来看，目前北美是最大的塑料合金消费地区，占45%；其次是欧洲，占34%；亚洲和太平洋地区占21%。在北美，SMAO（聚苯醚）合金占塑料合金需求总量的25%以上，其中尤以SMAO/PA（PBT）、SMAO/EVA(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和SMAO/PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)合金的需求量最大；PBT(聚碳酸酯)合金占总需求量的12%以上；用于汽车最终用途的ABS合金占99%。
我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始，近几年发展较快。据统计，目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为120万～140万吨，而国内供应量不足60万吨，每年进口量高达90万吨左右；而且我国塑料合金(主要是掺混树脂和改性树脂)主要应用于家电、电子、汽车等行业，与发达国家相比，我国的塑料合金应用市场还有很大的拓展空间。
随着我国经济的持续高速发展，今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大，尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长，将拉动我国工程塑料合金业快速发展。预计到2008年，我国五大工程塑料总需求量将达到100万吨，五大合成树脂的需求将达到5200万吨，将成为全球塑料合金最大的进口国之一。
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
目前，我国塑料合金研究和生产两方面都还处于零星分散的状态，尚未形成规模，行业整体水平低下，与国外先进水平相差甚远。国内塑料合金生产品种结构中，高附加值的特种工程塑料合金的生产几乎处于空白，基本是通用塑料合金和改性产品的生产。2004年我国已有300多家塑料合金生产企业，估计塑料合金(含改性粒料)生产能力为70万～80万吨/年，产量在60万吨/年左右。但其中规模较大的企业只占15%，而这15%的企业产量约占全国塑料合金总产量的70%以上。企业大部分是通过塑料混炼挤出工艺生产塑料合金的加工型企业。我国塑料合金研发和加工工艺水平有待提高。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种强度高、耐高温的PC合金及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种PC合金及其制备方法，解决现有塑料合金料拉伸强度低、冲击强度低、不耐高温等技术问题。
技术方案：
一种PC合金，所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA1-5份；SMA15-35份；PBT10-30份；ABS25-45份；SBS1-5份；PTT0.1-0.5份；SEBS5-25份；HDPE4-8份；LDPE为1-20份；UHMWPE2-6份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA2-4份；SMA20-30份；PBT15-25份；ABS30-40份；SBS2-4份；PTT0.2-0.4份；SEBS10-20份；HDPE5-7份；LDPE为5-15份；UHMWPE3-5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA2份；SMA20份；PBT15份；ABS30份；SBS2份；PTT0.2份；SEBS10份；HDPE5份；LDPE为5份；UHMWPE3份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA4份；SMA30份；PBT25份；ABS40份；SBS4份；PTT0.4份；SEBS20份；HDPE7份；LDPE为15份；UHMWPE5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA3份；SMA25份；PBT20份；ABS35份；SBS3份；PTT0.3份；SEBS15份；HDPE6份；LDPE为10份；UHMWPE4份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PC合金的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PC、EVA、SMA、PBT、ABS、SBS、PTT、SEBS、HDPE、LDPE和UHMWPE；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-70℃，混合速度为70-90r/min，混合50-70min；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210-220℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃、230-240℃，螺杆温度230-240℃，机头温度230-240℃、235-245℃、240-245℃、245-255℃、250-260℃，螺杆转速14-16r/min，投料转速30-40r/min。
有益效果：
本发明所述一种PC合金及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度65-85MPa，断裂伸长率100-140%，缺口冲击强度200-240J/m；2、产品拉伸弹性模量50-70MPa，压缩强度60-80MPa，巴氏硬度40-60；3、产品强度高，弯曲强度100-140MPa，弯曲弹性模量2.2-2.6GPa；4、黏度560-600mPa·s，体积收缩率6-10%，热变形温度140-180℃，成本低廉，操作简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取PC100份；EVA1份；SMA15份；PBT10份；ABS25份；SBS1份；PTT0.1份；SEBS5份；HDPE4份；LDPE为1份；UHMWPE2份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为70r/min，混合50min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆温度230℃，机头温度230℃、235℃、240℃、245℃、250℃，螺杆转速14r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度65MPa，断裂伸长率100%，缺口冲击强度200J/m；产品拉伸弹性模量50MPa，压缩强度60MPa，巴氏硬度40；产品强度高，弯曲强度100MPa，弯曲弹性模量2.2GPa；黏度560mPa·s，体积收缩率6%，热变形温度140℃。
实施例2:
按照重量份数配比称取PC100份；EVA5份；SMA35份；PBT30份；ABS45份；SBS5份；PTT0.5份；SEBS25份；HDPE8份；LDPE为20份；UHMWPE6份。
将原料投入搅拌机混合，升温至70℃，混合速度为90r/min，混合70min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，螺杆温度240℃，机头温度240℃、245℃、245℃、255℃、260℃，螺杆转速16r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度70MPa，断裂伸长率110%，缺口冲击强度210J/m；产品拉伸弹性模量55MPa，压缩强度65MPa，巴氏硬度45；产品强度高，弯曲强度110MPa，弯曲弹性模量2.3GPa；黏度570mPa·s，体积收缩率7%，热变形温度150℃。
实施例3:
按照重量份数配比称取PC100份；EVA2份；SMA20份；PBT15份；ABS30份；SBS2份；PTT0.2份；SEBS10份；HDPE5份；LDPE为5份；UHMWPE3份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为70r/min，混合50min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆温度230℃，机头温度230℃、235℃、240℃、245℃、250℃，螺杆转速14r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度75MPa，断裂伸长率120%，缺口冲击强度220J/m；产品拉伸弹性模量60MPa，压缩强度70MPa，巴氏硬度50；产品强度高，弯曲强度120MPa，弯曲弹性模量2.4GPa；黏度580mPa·s，体积收缩率8%，热变形温度160℃。
实施例4:
按照重量份数配比称取PC100份；EVA4份；SMA30份；PBT25份；ABS40份；SBS4份；PTT0.4份；SEBS20份；HDPE7份；LDPE为15份；UHMWPE5份。
将原料投入搅拌机混合，升温至70℃，混合速度为90r/min，混合70min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，螺杆温度240℃，机头温度240℃、245℃、245℃、255℃、260℃，螺杆转速16r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度80MPa，断裂伸长率130%，缺口冲击强度230J/m；产品拉伸弹性模量65MPa，压缩强度75MPa，巴氏硬度55；产品强度高，弯曲强度130MPa，弯曲弹性模量2.5GPa；黏度590mPa·s，体积收缩率9%，热变形温度170℃。
实施例5:
按照重量份数配比称取PC100份；EVA3份；SMA25份；PBT20份；ABS35份；SBS3份；PTT0.3份；SEBS15份；HDPE6份；LDPE为10份；UHMWPE4份。
将原料投入搅拌机混合，升温至65℃，混合速度为80r/min，混合60min。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度215℃、220℃、225℃、230℃、235℃，螺杆温度235℃，机头温度235℃、240℃、245、250℃、255℃，螺杆转速15r/min，投料转速35r/min。
产品拉伸强度85MPa，断裂伸长率140%，缺口冲击强度240J/m；产品拉伸弹性模量70MPa，压缩强度80MPa，巴氏硬度60；产品强度高，弯曲强度140MPa，弯曲弹性模量2.6GPa；黏度600mPa·s，体积收缩率10%，热变形温度180℃。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种PC合金，其特征在于所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA1-5份；SMA15-35份；PBT10-30份；ABS25-45份；SBS1-5份；PTT0.1-0.5份；SEBS5-25份；HDPE4-8份；LDPE为1-20份；UHMWPE2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种PC合金，其特征在于所述PC合金原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA2-4份；SMA20-30份；PBT15-25份；ABS30-40份；SBS2-4份；PTT0.2-0.4份；SEBS10-20份；HDPE5-7份；LDPE为5-15份；UHMWPE3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种PC合金，其特征在于所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA2份；SMA20份；PBT15份；ABS30份；SBS2份；PTT0.2份；SEBS10份；HDPE5份；LDPE为5份；UHMWPE3份。
4.根据权利要求1所述的一种PC合金，其特征在于所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA4份；SMA30份；PBT25份；ABS40份；SBS4份；PTT0.4份；SEBS20份；HDPE7份；LDPE为15份；UHMWPE5份。
5.根据权利要求1所述的一种PC合金，其特征在于：所述PC合金的原料按重量份数配比如下：PC100份；EVA3份；SMA25份；PBT20份；ABS35份；SBS3份；PTT0.3份；SEBS15份；HDPE6份；LDPE为10份；UHMWPE4份。
6.一种权利要求1所述PC合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PC、EVA、SMA、PBT、ABS、SBS、PTT、SEBS、HDPE、LDPE和UHMWPE；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-70℃，混合速度为70-90r/min，混合50-70min；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210-220℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃、230-240℃，螺杆温度230-240℃，机头温度230-240℃、235-245℃、240-245℃、245-255℃、250-260℃，螺杆转速14-16r/min，投料转速30-40r/min。
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