CN107118531A - 一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法 - Google Patents

一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法 Download PDF

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王灿耀
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Abstract

本发明公开了一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法。该聚碳酸酯组合物，按质量份由以下原料组成：聚碳酸酯70~90份；改性聚酯组合物5~20份；增韧剂4~8份；润滑剂0.5~1份；助剂0.5~1份。同时公开了所述一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物的制备方法。本发明制备的聚碳酸酯组合物耐酸、碱、花王洗涤剂和有机溶剂的时间长，同时组合物的力学性能，表面光泽度较优异。通过添加改性聚酯组合物，克服了耐化学溶剂种类的单一，且耐溶剂开裂时间短的技术缺陷，该聚碳酸酯组合物可以泛应用于外观和使用环境要求苛刻的产品中。

Description

一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯属于非结晶性工程塑料，因为其透明度高、韧性好、耐温高和光泽度好，被广泛应用家电、汽车和电子电器等行业。但因其分子结构中存在苯环，分子间阻力大，成型加工温度高，容易产生内应力。同时耐酸碱，尤其是有机溶剂开裂，性能很差。而现有技术中所采用的方法，配方和成本较高，只能满足小范围内耐化学溶剂性。
专利CN101508833A中提到用MBS和PBT复配，提高组合物的耐油漆龟裂性，组合物耐化学溶剂单一。专利CN101857717A提到有机硅化合物，提高组合物的耐溶剂性，主要针对酸和碱。而本发明与其相比，通过引入改性聚碳酸酯聚合物，可耐酸、碱、洗涤剂和极性较强的有机溶剂，不仅种类多且耐溶剂开裂时间较长，提高了组合物的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物及其制备方法，通过添加改性聚酯组合物，不仅能实现长时间耐多种化学品，还能提高组合物的力学性能。
本发明所采取的技术方案是：
一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，按质量份由以下原料组成：
所述的聚碳酸酯为双酚A型碳酸酯，重均分子量为20000～30000，分子量分布<1.2。
所述的改性聚酯组合物为改性PBT聚酯组合物或改性PET聚酯组合物。
所述的改性PBT聚酯组合物按质量份包括以下原料：80～90份聚酯PBT，5～13份聚碳酸酯，5～7份SAN接枝GMA。
所述的改性PET聚酯组合物按质量份包括以下原料：80～90份聚酯PET，5～13份聚碳酸酯，5～7份SAN接枝GMA。
所述的改性PBT聚酯组合物中，聚酯PBT的粘度为0.8～1.1，聚碳酸酯重均分子量为10000～20000。
所述的改性PET聚酯组合物中，聚酯PET的粘度为0.6～0.8，聚碳酸酯重均分子量为10000～20000。
所述的增韧剂为丙烯酸酯类、高胶粉类、EMA接枝类增韧剂中的至少一种。
所述的润滑剂为硅油、硅酮粉、白矿油、植物油、脂肪酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。
所述的助剂为抗氧剂、耐候剂、稳定剂中的至少一种。
一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称量改性聚酯组合物的原料，混合、挤出、造粒，得到改性聚酯组合物；
2)把改性聚酯组合物与聚碳酸酯、增韧剂、润滑剂及助剂按配比称量、混合、挤出、造粒即可；聚碳酸酯组合物的组成如上所述。
本发明的有益效果是：
本发明制备的聚碳酸酯组合物耐酸、碱、花王洗涤剂和有机溶剂的时间长，同时组合物的力学性能，表面光泽度较优异。通过添加改性聚酯组合物，克服了耐化学溶剂种类的单一，且耐溶剂开裂时间短的技术缺陷，该聚碳酸酯组合物可以泛应用于外观和使用环境要求苛刻的产品中。
附图说明
图1是本发明耐溶剂测试示意图。
具体实施方式
一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，按质量份由以下原料组成：
优选的，所述的聚碳酸酯为双酚A型碳酸酯，重均分子量为20000～30000，分子量分布<1.2；进一步优选的，所述的聚碳酸酯为日本帝人PC 1250Y，日本帝人PC L1225L，陶氏PC 1201-10，陶氏PC 1201-15中的至少一种；再进一步优选的，所述的聚碳酸酯为日本帝人PC 1250Y。
所述的改性聚酯组合物为改性PBT聚酯组合物或改性PET聚酯组合物。
优选的，所述的改性PBT聚酯组合物按质量份包括以下原料：80～90份聚酯PBT，5～13份聚碳酸酯，5～7份SAN接枝GMA。
优选的，所述的改性PET聚酯组合物按质量份包括以下原料：80～90份聚酯PET，5～13份聚碳酸酯，5～7份SAN接枝GMA。
优选的，所述的改性PBT聚酯组合物中，聚酯PBT的粘度为0.8～1.1，聚碳酸酯重均分子量为10000～20000。
优选的，所述的改性PET聚酯组合物中，聚酯PET的粘度为0.6～0.8，聚碳酸酯重均分子量为10000～20000。
优选的，所述的增韧剂为丙烯酸酯类、高胶粉类、EMA接枝类增韧剂中的至少一种；进一步优选的，所述的增韧剂为丙烯酸酯类增韧剂，所述的丙烯酸酯类增韧剂中，丁二烯含量为50～70wt％。
优选的，所述的润滑剂为硅油、硅酮粉、白矿油、植物油、脂肪酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种；进一步优选的，所述的润滑剂为硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。
优选的，所述的助剂为抗氧剂、耐候剂、稳定剂中的至少一种。
所述一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
1)按配比称量改性聚酯组合物的原料，混合、挤出、造粒，得到改性聚酯组合物；
2)把改性聚酯组合物与聚碳酸酯、增韧剂、润滑剂及助剂按配比称量、混合、挤出、造粒即可；聚碳酸酯组合物的组成如上所述。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
实施例1-6：
(1)按照以下组分准备物料：
PC：双酚A型聚碳酸酯，日本帝人PC 1250Y，PC L1225L，陶氏PC 1201-10，PC 1201-15，优选日本帝人PC 1250Y，
丙烯酸酯增韧剂：日本钟渊M701；
润滑剂：意大利法基PETS。
改性PBT聚酯组合物的制备方法，该方法包含以下步骤：
按照以下重量组份备料：
聚酯PBT 80-90份
聚碳酸酯PC 5-13份
SAN接枝GMA 5-7份
将聚酯PBT，恒温鼓风干燥箱90℃/2h干燥，聚碳酸酯PC，恒温鼓风干燥箱120℃/2h，按照以上重量比，置于高速混合机混合3min，经双螺杆挤出机挤出、造粒。双螺杆挤出机的温度控制在210-230℃，真空度大于-0.05，主机螺杆转速控制在400-450rpm。如表1所示。
表1 改性PBT聚酯组合物的制备
组份 改性聚酯组合物1-1# 改性聚酯组合物1-2# 改性聚酯组合物1-3#
聚酯PBT 80 85 90
聚碳酸酯PC 13 8 5
SAN接枝GMA 7 7 5
改性PET聚酯组合物的制备方法，该方法包含以下步骤：
按照以下重量组份备料：
聚酯PET 80-90份
聚碳酸酯PC 5-13份
SAN接枝GMA 5-7份
将聚酯PET，恒温鼓风干燥箱140℃/2h干燥，聚碳酸酯PC，恒温鼓风干燥箱120℃/2h，按照以上重量比，置于高速混合机混合3min，经双螺杆挤出机挤出、造粒。双螺杆挤出机的温度控制在210-230℃，真空度大于-0.05，主机螺杆转速控制在400-450rpm。如表2所示。
表2 改性PET聚酯组合物的制备
组份 改性聚酯组合物2-1# 改性聚酯组合物2-2# 改性聚酯组合物2-3#
聚酯PET 80 85 90
聚碳酸酯PC 13 8 5
SAN接枝GMA 7 7 5
将聚碳酸酯PC，恒温鼓风干燥箱120℃/2h干燥，改性聚酯组合物，恒温鼓风干燥箱80℃/2h干燥。按照以上重量比，将PC、改性聚酯组合物、增韧剂、润滑剂和其他助剂加入高速混合机，混合3min，经双螺杆挤出机挤出，水冷、风干、切粒，得到所需粒子。挤出机温度控制在210-230℃，真空度大于-0.05，主机螺杆转速350-400rpm。
对比例1～3：
一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物的制备方法，该方法包含以下步骤：
(1)按照以下组分准备物料：
PC：双酚A型聚碳酸酯，日本帝人PC 1250Y，PC 1225L，陶氏PC 1201-10，PC 1201-15，优选日本帝人PC 1250Y；
普通聚酯：PBT 1100，粘度为1.1；
增韧剂：日本钟渊M701；
ABS树脂，采用上海高桥石化8391；
有机硅化合物，硅油4042；
润滑剂：法基PETS。
(2)将聚碳酸酯PC，恒温鼓风干燥箱120℃/2h干燥，聚酯PBT 1100，恒温鼓风干燥箱80℃/2h干燥。按照以上重量比，将PC、普通聚酯PBT 1100、增韧剂、润滑剂和其他助剂加入高速混合机，混合3min，经双螺杆挤出机挤出，水冷、风干、切粒，得到所需粒子。挤出机温度控制在210-230℃，真空度大于-0.05，主机螺杆转速350-400rpm。
实施例1～6和对比例1～3的各组分原料见下表3。
表3 对比例1-3和实施例1-6各组份的配比(重量份)
测试方法如下：
(1)拉伸强度测试
按照GB/T1040-2006，用注塑机制备国标哑铃型拉伸样条，样条尺寸(mm)为：长*宽*厚＝150*20*4，拉伸速率为50mm/min；
(2)悬臂梁缺口冲击强度测试
按照GB/T1843-1996，用注塑机制备国标冲击样条，样条尺寸(mm)：长L＝80±2，宽b＝10.0±0.2，厚d＝4.0±0.2，采用缺口制样机制备A型缺口，摆锤能量2.75J；
(3)熔融指数测试
按照GB/T3682-2000，准备5克料粒，使用熔体流动速率仪，测试温度250℃，负荷5kg，刀口间隔时间5s；
(4)表面光泽度测试
使用表面光泽度计，测试60°反射角的光泽度数值；
(5)耐溶剂测试方法
采用自制夹具，夹具呈弯曲形，曲线曲率为0.2。将GB/T1040-2006拉伸样条置于夹具中，样条弯曲而均匀产生应力。在样条产生应力的部位均匀涂覆化学品，记录启动时间和开始出现裂痕的时间。测试示意图如附图1。
实施例1～6和对比例1～3的测试结果如表4所示。
表4 对比例1-3和实施例1-6的性能测试结果
纵观上述实验结果，从对比例1和实施例2和5可以看出，添加改性聚酯组合物(1-2#或2-2#)有助于改善聚碳酸酯组合物的耐应力开裂性能，添加改性聚酯组合物后，聚碳酸酯组合物的耐溶剂开裂时间明显延长。从实施例1-3可看出，随着改性聚酯组合物1-2#含量的增加，聚碳酸酯组合物耐化学品开裂的时间逐渐延长。其中实施例4-6，当改性聚酯组合物2-2#含量增加，聚碳酸酯组合物耐化学品开裂时间也逐渐延长。其中实施例3和5，当采用改性聚酯组合物，添加量为20份时，聚碳酸酯组合物的耐化学溶剂开裂时间最长，效果最好。当改性聚酯组合物1-2#添加量为20份时，制备的聚碳酸酯组合物耐酸、碱、花王洗涤剂和有机溶剂的时间最长，同时组合物的力学性能，表面光泽度较优异。通过添加改性聚酯组合物，克服了耐化学溶剂种类的单一，且耐溶剂开裂时间短的技术缺陷，制备的该聚碳酸酯组合物可以泛应用于外观和使用环境要求苛刻的产品中。

Claims (9)

1.一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：按质量份由以下原料组成：
聚碳酸酯 65~90份；
改性聚酯组合物 5~20份；
增韧剂 4~8份；
润滑剂 0.5~1份；
助剂 0~1份。
2.根据权利要求1所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：聚碳酸酯为双酚A型碳酸酯，重均分子量为20000~30000，分子量分布<1.2。
3.根据权利要求1所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：改性聚酯组合物为改性PBT聚酯组合物或改性PET聚酯组合物。
4.根据权利要求3所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：改性PBT聚酯组合物按质量份包括以下原料：80~90份聚酯PBT，5~13份聚碳酸酯，5~7份SAN接枝GMA；改性PET聚酯组合物按质量份包括以下原料：80~90份聚酯PET，5~13份聚碳酸酯，5~7份SAN接枝GMA。
5.根据权利要求4所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：改性PBT聚酯组合物中，聚酯PBT的粘度为0.8~1.1，聚碳酸酯重均分子量为10000~20000；改性PET聚酯组合物中，聚酯PET的粘度为0.6~0.8，聚碳酸酯重均分子量为10000~20000。
6.根据权利要求1所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：增韧剂为丙烯酸酯类、高胶粉类、EMA接枝类增韧剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：润滑剂为硅油、硅酮粉、白矿油、植物油、脂肪酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯、石蜡、聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物，其特征在于：助剂为抗氧剂、耐候剂、稳定剂中的至少一种。
9.一种耐化学品性能优异的聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1) 按配比称量改性聚酯组合物的原料，混合、挤出、造粒，得到改性聚酯组合物；
2) 把改性聚酯组合物与聚碳酸酯、增韧剂、润滑剂及助剂按配比称量、混合、挤出、造粒即可；
聚碳酸酯组合物的组成如权利要求1~8任一项所述。
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