CN105802174A - 一种聚碳酸酯材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚碳酸酯材料及其制备方法和应用，聚碳酸酯材料由以下质量百分含量的组分制成：聚碳酸酯50～85％；聚4‑甲基‑1‑戊烯5％～20％；热塑性聚氨酯弹性体5％～20％；第一组分相容剂1％～5％；第二组分相容剂1％～5％，阻燃剂5％～15％，抗氧剂0.3％～1.0％，润滑剂0.3％～1.0％。该材料具有极好的冲击韧性、良好的阻燃性能以及电气绝缘性能，同时耐油开裂性能得到很好的改善，非常适合用于制备墙壁开关等产品。本发明公开的聚碳酸酯材料的制备方法，采用通用的设备即可制备，制备简单，易于工业化生产，具备广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚碳酸酯(PC)具有优异的机械性能和电学性能，被广泛用于制备电器部件，墙壁开关面板材料往往选择聚碳酸酯，但采用聚碳酸酯制备的墙壁开关安装在厨房等高油烟环境下往往会出现开裂情况，造成安全隐患，因此开发一种耐油开裂性良好的聚碳酸酯材料非常迫切。
发明内容
本发明提供一种聚碳酸酯材料及其制备方法和应用，该材料具有良好的耐油开裂性，同时保持了材料的其他性能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚碳酸酯材料，其特征在于，由以下质量百分含量的组分制成：
聚碳酸酯 50％～85％；
聚4-甲基-1-戊烯 5％～20％；
热塑性聚氨酯弹性体 5％～20％；
第一组分相容剂 1％～5％；
第二组分相容剂 1％～5％；
阻燃剂 5％～15％；
抗氧剂 0.3％～1.0％；
润滑剂 0.3％～1.0％。
所述的聚4-甲基-1-戊烯为均聚型，用于改善聚碳酸酯材料的耐油开裂性能；所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型，用于改善聚碳酸酯材料的耐油开裂性能。
所述的第一组分相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种，用于改善聚碳酸酯/聚4-甲基-1-戊烯/热塑性聚氨酯弹性体三者的相容性。
所述的第一组分相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物，其马来酸酐含量5～15％，用于改善聚碳酸酯/聚4-甲基-1-戊烯/热塑性聚氨酯弹性体三者的相容性。
所述的第二组分相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶，马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的至少一种，用于改善聚碳酸酯/聚4-甲基-1-戊烯/热塑性聚氨酯弹性体三者的相容性。
所述的阻燃剂为溴化聚碳类阻燃剂，用于改善聚碳酸酯的阻燃性能。
所述的抗氧剂为抗氧剂1076与168的复配物，其质量比为1∶1，用于改善聚碳酸酯材料加工稳定性。
所述的润滑剂为季戊四醇酯、硅酮粉中的一种或两种，用于改善聚碳酸酯材料流动性和脱模性。
所述聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯、热塑性聚氨酯弹性体、相容剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂加入到高速混合搅拌机中，以500～600rpm搅拌速度搅拌2～4min得到混合物；
步骤2)所得混合物通过双螺杆挤出机的主喂料口喂入，经挤出、造粒、干燥后，得到聚碳酸酯材料，所述的双螺杆挤出机的温度设置为：一区：250～255℃、二区：265～270℃、三区：265～270℃、四区：255～265℃、五区：255～265℃、六区：250～260℃、七区：250～260℃、八区：250～260℃、九区：250～260℃、模头：250～260℃，螺杆转速400～700rpm。
所述的聚碳酸酯材料，用于制备墙壁开关。
本发明聚碳酸酯材料具有良好的冲击韧性、良好的阻燃性能以及电气绝缘性能，同时还具有优异的耐油开裂性能，非常适合用于制备墙壁开关，可解决电器类墙壁开关等产品极易在厨房等油污较大的环境下发生开裂的问题。本发明聚碳酸酯材料的制备方法，采用通用的设备即可制备，制备简单，易于工业化 生产，具备广阔的应用前景。
附图说明
图1为样条通过夹具安装在弯曲型条模具上的示意图。
具体实施方式
下面通过几个实施例对本发明进行具体的描述，但本发明的技术范围不限于这些实施例。本发明中，未特别说明的情况下，份均指重量份。
实施例1～6配方见表1
表1、对比例1和实施例1～6的配方
其中，PC树脂选用LG-DOW PC201-10的树脂；聚4-甲基-1-戊烯选用日本三井公司均聚型聚4-甲基-1-戊烯；热塑性聚氨酯弹性体选用杜邦公司聚酯型热塑性聚氨酯弹性体；第一组分相容剂为市售的苯乙烯马来酸酐共聚物，马来酸酐含量10％；第二组分相容剂为市售的马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，接枝率0.8％；阻燃剂选用美国大湖公司的BC58(溴化聚碳类阻燃剂)；抗氧剂选用Ciba公司的Iraanox1076和Iraanox168的复配物，其质量比为1∶1；润滑剂采用PETS为隆沙公司的季戊四醇酯。
试验测试方法如下所述：
物理性能：拉伸性能测试参照GB/T1040.2-2006标准；断裂伸长率测试参照GB/T1040.2-2006标准，拉伸速率为5mm/min；弯曲性能测试参照GB/T9341-2008标准，弯曲形变速率为5mm/min；冲击性能测试参照GB/T 1043.1-2008标准；热变形温度(1.82Mpa)参照GB/T1634.2-2004标准。
阻燃性能：灼热丝参照GB/T5169.11-2006标准。
耐油性能：将实施例中所得材料于120℃下干燥3小时，然后将其注塑成127mmm×12.7mm×3mm的样条。将样条于25℃的环境下放置一天，然后按图1的方式将样条装配在不同曲率半径的模具上，图1中，样条2通过夹具3安装在弯曲型条模具1上，弯曲型条模具1可以根据需要采用不同曲率半径。将其浸泡在菜籽油、花生油、大豆油的混合液体中(三者质量比1∶1∶1)，每隔24小时取出观察，记录样条出现裂纹所需时间。
所得材料的各项性能测试结果如下表2所示：
表2、性能测试结果
*开裂时间的单位为天；R为弯曲型条模具的曲率半径。
从上述表2可以看出，相较于对比例1，采用了聚4-甲基-1-戊烯或热塑性聚氨酯弹性体均可以改善聚碳酸酯材料的耐油开裂性能，从实施例3和实施例6可以看出，两者同时添加，相对单独添加一种，对改善耐油开裂性能而言具有协效作用。
聚4-甲基-1-戊烯或热塑性聚氨酯弹性体的添加大幅度降低热变形温度，含量越高，降低越明显。实施例2、实施例3和实施例1对比，添加了马米酸酐含量10％的苯乙烯马来酸酐共聚物能提高材料的热变形温度；实施例5、实施例6和实施例1对比，添加了马来酸酐含量10％的苯乙烯马来酸酐共聚物能提高材料的热变形温度；通过添加苯乙烯马来酸酐共聚物能减轻热变形降低的幅度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚碳酸酯材料，其特征在于，由以下质量百分含量的组分制成：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的聚4-甲基-1-戊烯为均聚型；所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚酯型。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的第一组分相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的第一组分相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物，其马来酸酐含量5～15％。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的第二组分相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶，马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的阻燃剂为溴化聚碳类阻燃剂。
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1076与168的复配物，其质量比为1∶1。
8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯材料，其特征在于，所述的润滑剂为季戊四醇酯、硅酮粉中的一种或两种。
9.根据权利要求1～8任一项所述聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)聚碳酸酯、聚4-甲基-1-戊烯、热塑性聚氨酯弹性体、相容剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂加入到高速混合搅拌机中，以500～600rpm搅拌速度搅拌2～4min得到混合物；
步骤2)将第一步骤所得的混合物通过双螺杆挤出机的主喂料口喂入，经挤出、造粒、干燥后，得到聚碳酸酯材料，所述的双螺杆挤出机的温度设置为：一区：250℃℃、二区：265℃、三区：265℃、四区：255℃、五区：255℃、六区：250℃、七区：250℃、八区：250℃、九区：250℃、模头：250℃，螺杆转速500～550rpm。
10.根据权利要求1～8任一项所述的聚碳酸酯材料，用于制备墙壁开关。
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