CN107245237A - 一种耐化学腐蚀的pc组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐化学腐蚀的PC组合物及其制备方法，包括以下重量份数的各组分：50‑90重量份的双酚A型PC，30‑50重量份的氟‑硅树脂，0.1‑3重量份的有机硅氧烷(PDMS)，0.1‑1.5重量份的抗氧剂，0.1‑1重量份的润滑剂。与现有技术相比，本发明提供的PC组合物，利用氟优异的防腐性能，及有机硅的协效防腐和相容性效应，提高聚碳酸酯化合物的耐化学腐蚀性，达到免于喷防腐漆并自身高效防腐的效果。

Description

一种耐化学腐蚀的PC组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料加工领域，尤其是涉及一种耐化学腐蚀的PC组合物及其制备方法。
背景技术
腐蚀，特别是化学腐蚀，是材料优异性能失效的重要因素。比如，聚碳酸酯材料具有耐热、透明、耐冲击性的优异性能，但是对化学试剂的抵抗性不高。聚碳酸酯材料的制品广泛用在手机壳、冰箱电视机壳、零部件、汽车等领域，不可避免地会接触到汽油、护手霜等各类化学品，会因为易被化学腐蚀而使得使用受限。
通常，人们通过喷漆等后加工工艺改善塑料制件的耐腐蚀性能，但是进一步的后加工又带来了成本的加重。一些专利也公开了添加有机硅油等助剂方式改善基体材料的耐化学品性，但是效果并不明显，过多小分子助剂的加入还会影响材料本身的机械性能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种耐化学腐蚀的PC组合物及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：
本发明涉及一种耐化学腐蚀的PC组合物，所述组合物包括以下重量份数的各组分：
优选的，所述双酚A型PC的重均分子量为15000-45000。
优选的，所述氟-硅树脂为接枝氟的聚甲基硅氧烷。是以氟烷基乙烯基醚和聚烷基硅氧烷聚合物为单体，以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，乳液聚合生成的氟硅树脂。氟原子通过共价键稳定的接枝在聚甲基硅氧烷链段上，比小分子助剂具有更好的相容性。
优选的，所述氟-硅树脂中氟含量为10-45wt％。氟含量在10-45％范围内才能达到良好的耐化学腐蚀作用。含量过少只能起到润滑作用，无法耐大量液态腐蚀剂。
优选的，所述有机硅氧烷为重均分子量在5000-8000的聚二甲基硅氧烷。分子量小则相当于小分子添加剂的作用，并不能高效改善耐腐蚀性能。分子量大于8000，则有可能会出现凝胶结块等分散不良问题。所以5000-8000是最适合的分子量分布。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
优选的，所述润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯、PTFE、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
本发明还涉及一种本发明的耐化学腐蚀的PC组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1、按配方备料，将双酚A型PC、氟-硅树脂、有机硅氧烷、抗氧剂和润滑剂混合；
S2、将混合物置于双螺杆挤出机，通过高温熔融，反应造粒，即得所述PC组合物。
优选的，所述双螺杆挤出机的共混温度为260-330℃，螺杆转速为350-500rpm，压力为2.5-3.5MPa。
优选的，所述双螺杆挤出机的螺杆直径为30-50mm，螺杆长径比为35-45。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、本发明所提供的耐化学腐蚀的PC组合物，通过挤出共混，使硅氟树脂在有机硅作用下，与双酚A型聚碳酸酯树脂反应，硅氟链段接枝在PC上，有效改善聚碳酸酯的耐化学腐蚀性。
2、有机硅的加入，一方面协效防腐，一方面改善氟与PC的相容性。
3、氟原子由于电负性大，半径小，键能强。故氟碳防腐性能十分优异，通过硅氟树脂改性的聚碳酸酯具有超强耐腐蚀耐酸碱，憎水憎油，自清洁性。润滑剂优选PTFE增加材料的耐腐蚀性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例及对比例中选用的PC用是帝人的L1225L；氟硅树脂采用接枝氟的聚甲基硅氧烷；抗氧剂为Ciba公司的Irganox 1076和Irganox 168，其重量比为1∶1；润滑剂为市售的高分子量PTFE；有机硅氧烷为粒径在5000-8000的聚二甲基硅氧烷。
对比例1
(1)按重量份称取90份的PC，10份有机硅树脂，0.5份有机硅氧烷，0.5份的抗氧剂，0.5份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-300℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为45mm，长径比为42。
对比例2
(1)按重量份称取50份的PC，10份的氟硅树脂，0.1份的抗氧剂，0.1份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-330℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
对比例3
(1)按重量份称取50份的PC，10份的聚四氟乙烯，0.1份有机硅氧烷，0.1份的抗氧剂，0.1份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-330℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
实施例1
(1)按重量份称取50份的PC，10份的氟硅树脂，0.1份有机硅氧烷，0.1份的抗氧剂，0.1份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-330℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为35mm，长径比为32。
实施例2
(1)按重量份称取90份的PC，3份的氟硅树脂，0.5份有机硅氧烷，0.5份的抗氧剂，0.5份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-330℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为45mm，长径比为42。
实施例3
(1)按重量份称取70份的PC，7份的氟硅树脂，3份有机硅氧烷，0.1份的抗氧剂，1份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-330℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为45mm，长径比为42。
实施例4
(1)按重量份称取50份的PC，10份的氟硅树脂，2份有机硅氧烷，0.1份的抗氧剂，0.1份的润滑剂；
(2)将原料从喂料口喂入，在260-330℃下熔融挤出，螺杆挤出机转速为350rpm，压力为3MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品，挤出机螺杆直径为45mm，长径比为42。
实施例5
将各对比例及实施例注塑成拉伸的样条，并在碱性溶液、酸性溶剂、汽油中浸泡，后固定在四分之一圆弧器具上，放置12h，比较样条开裂及腐蚀情况，测试结构如表1所示，+表示腐蚀性程度，+数目越多代表腐蚀越严重。
表1耐腐蚀性格测试结果
由表1可知，实施例的耐腐蚀性优于对比例，这种耐化学腐蚀的聚碳酸酯可以用于汽油、手油接触及酸碱等恶劣环境。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述组合物包括以下重量份数的各组分：
2.根据权利要求1所述的耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述双酚A型PC的重均分子量为15000-45000。
3.根据权利要求1所述的耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述氟-硅树脂为接枝氟的聚甲基硅氧烷。
4.根据权利要求3所述的耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述氟-硅树脂中氟含量为10-45wt％。
5.根据权利要求1所述的耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述有机硅氧烷为重均分子量在5000-8000的聚二甲基硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂300、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的耐化学腐蚀的PC组合物，其特征在于，所述润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯、PTFE、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
8.一种如权利要求1所述的耐化学腐蚀的PC组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1、按配方备料，将双酚A型PC、氟-硅树脂、有机硅氧烷、抗氧剂和润滑剂混合；
S2、将混合物置于双螺杆挤出机，通过高温熔融，反应造粒，即得所述PC组合物。
9.根据权利要求8所述的耐化学腐蚀的PC组合物的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的共混温度为260-330℃，螺杆转速为350-500rpm，压力为2.5-3.5MPa。
10.根据权利要求9所述的耐化学腐蚀的PC组合物的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆直径为30-50mm，螺杆长径比为35-45。
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