CN107312302A - 低介电损耗的高冲树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低介电损耗的高冲树脂组合物及其制备方法，所述树脂组合物包括以下重量份的各组分：PC 65～85份；PPE 5～15份；MBS 5～10份；PC‑g‑PS接枝共聚物5～10份。将PC、PPE、MBS和PC‑g‑PS接枝共聚物在混合器中预混之后投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、造粒即得所述树脂组合物。本发明通过添加PPE树脂降低了PC的介电损耗，通过添加PC‑g‑PS接枝共聚物改善了PC和PPE树脂的界面相容性。利用本发明制备的树脂组合物的介质损耗低于0.01，且兼具低共振频率和高冲击强度的特性。

Description

低介电损耗的高冲树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低介电损耗的高冲树脂组合物及其制备方法，属于高分子材料加工技术领域。
背景技术
聚碳酸酯是五大工程塑料中综合性能最好的树脂，具有良好的抗冲击性能、透光性能和高的热变形温度，被广泛应用在汽车制造领域、建筑材料领域、航空航天领域、电子电气领域。聚碳酸酯本身的电性能优良，温度和频率对电性能的影响较小。聚碳酸酯的介电损耗(tanδ)(60Hz)约0.006。但是，为了解决聚碳酸酯冲击强度的缺口敏感性，经常需要对聚碳酸酯树脂进行增韧改性。经过弹性增韧的聚碳酸酯的介电损耗会明显增加，其介电损耗(tanδ)(60Hz)约0.018。而作为电子电气材料，一般要求材料在操作电压和工作频率范围内的介电损耗要低于0.01，介电损耗过高会影响器件的正常运行，降低器件的灵敏度；而对于兼有马达振动的电子电气材料，进一步要求材料的共振频率远离电动机的振动频率(一般低频区为80～120Hz)。现有技术中鲜有针对聚碳酸酯树脂进行降低介电损耗和共振频率方面的报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种低介电损耗的高冲树脂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的：
本发明提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，包括以下重量份的各组分：
优选地，所述聚苯醚树脂和聚碳酸酯-g-聚苯乙烯接枝共聚物的重量比为1:1～3:1。所述PPE与PC-g-PS的重量比不在该范围内时，制得的数脂组合物的性能要差于本发明。
优选地，所述的聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯，数均分子量为25,000～30,000g/mol。
优选地，所述的聚苯醚树脂在23℃氯仿溶液中测得的特性粘度为0.35～0.50dl/g。
优选地，所述的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丁二烯橡胶重量百分含量为50～70％，丁二烯橡胶粒径为250～350nm。
优选地，所述的聚碳酸酯-g-聚苯乙烯接枝共聚物中的PS的接枝率为20-30％。接枝率过高或过低，都会影响聚碳酸酯树脂和聚苯醚树脂之间的相容性。
本发明还提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：将PC、PPE、MBS、PC-g-PS按设定比例预混后，投入双螺杆挤出机中进行熔融共混，造粒即得所述高冲树脂组合物。
优选地，所述双螺杆挤出机从加料口到口模的料筒温度设置呈阶梯状，1—2区设置为150-200℃、3—5区设置为250-270℃、6—8区设置为270-290℃、9—10区设置为260-280℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明针对单纯增韧化改性聚碳酸酯树脂介电损耗较高的缺陷，通过添加少量低介电损耗的聚苯醚树脂进行改善；并通过添加PC-g-PS接枝共聚物来改善聚碳酸酯和聚苯醚之间的相容性。通过本发明制备的树脂组合物兼具低介电损耗、低共振频率和高冲击强度的特点。
具体实施方式
下面结合具体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，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的树脂组合物是聚碳酸酯树脂和聚苯醚树脂的组合物。聚碳酸酯树脂与聚苯醚树脂的相容性不好，两种组分简单共混形成的树脂组合物的物理性能(主要是冲击性能)极差。本发明的申请人发现添加一定范围内含量的聚苯醚树脂，不仅不会影响聚碳酸酯树脂高冲击强度的特性，同时也会降低介电损耗。
实施例1～4
实施例1-4提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，所述各组分及其重量份数如表1所示。
采用的各组分具体为：
PC，数均分子量为25000g/mol；
PPE，特性粘度为4.0dl/g；
MBS，丁二烯重量百分含量为70％，橡胶粒径为300nm；
PC-g-PS，接枝率为21％；
按照表1所示的重量份数称取各组分，放入中速混合器中预混5分钟之后，从主加料口投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却切粒，制备树脂组合物。双螺杆挤出机的料筒温度设置从加料口到口模(1区到10区)依次为200、240、250、260、270、280、280、290、280、270℃。
对比例1
对比例1提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，所述各组分及其重量份数如表1所示。
采用的各组分具体为：
PC，数均分子量为25000g/mol；
MBS，丁二烯重量百分含量为70％，橡胶粒径为300nm；
按照表1所示的重量份数称取各组分，放入中速混合器中预混5分钟之后，从主加料口投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却切粒，制备树脂组合物。双螺杆挤出机的料筒温度设置从加料口到口模(1区到10区)依次为150、200、250、260、270、280、280、290、280、270℃。
对比例2
对比例1提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，所述各组分及其重量份数如表1所示。
采用的各组分具体为：
PC，数均分子量为25000g/mol；
MBS，丁二烯重量百分含量为70％，橡胶粒径为300nm；
PPE，特性粘度为4.0dl/g；
按照表1所示的重量份数称取各组分，放入中速混合器中预混5分钟之后，从主加料口投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出、冷却切粒，制备树脂组合物。双螺杆挤出机的料筒温度设置从加料口到口模(1区到10区)依次为200、240、250、260、270、280、280、290、280、270℃。
对比例3
对比例3提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，所述各组分及其重量份数如表1所示。
所述制备方法与实施例相同。
对比例4
对比例4提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，所述各组分及其重量份数如表1所示。所述的聚碳酸酯-g-聚苯乙烯接枝共聚物中的PS的接枝率为35％。
所述制备方法与实施例相同。
对比例5
对比例5提供了一种低介电损耗的高冲树脂组合物，所述各组分及其重量份数如表1所示。
所述制备方法与实施例相同。
性能测试：
如表1所示，将各实施例和对比的配方按照上述方法进行熔融挤出、冷却造粒制备树脂组合物，然后将粒料放置在100℃真空干燥箱干燥12h，保证注塑前树脂的吸水率<0.05％，按照ASTM标准，在同一注塑条件下注塑成样条。
冲击性能：基于ASTM D-256的测试程序测定1/8英寸的Izod缺口冲击强度，测试温度23℃，环境湿度50％。
介电性能：采用动态热机械分析仪(DMA)测试树脂组合物的介电性能。采用频率扫描模式，扫描频率为0.10-200Hz，施加的应变为0.1％，环境温度为25℃。从tanδ—频率图上可以得到树脂组合物的介电损耗值tanδ(60Hz)和共振频率(损耗值最大时的频率)。
表1
如表1所示，从实施例和对比例的实验结果可以看出，依据本发明制备的树脂组合物，宏观上具有低介电损耗、低共振频率和高冲击强度的特点。通过与对比例1的比较，可以发现不添加聚苯醚树脂的聚碳酸酯树脂的介电损耗较高，大于0.01；通过与对比粒2的比较，可以发现不添加PC-g-PS接枝共聚物的聚碳酸酯和聚苯醚树脂组合物的冲击强度很差；对比例3与实施例4的比较可知，PPE含量过低会导致组合物的冲击强度变差；对比例4与实施例4的比较可知，PC-g-PS中PS的接枝率过高会导致组合物的冲击强度变差；对比例5与实施例3的比较可知，PPE与PC-g-PS的重量比小于1:1时，会导致组合物的冲击强度变差。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种低介电损耗的高冲树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份的各组分：
2.如权利要求1所述的低介电损耗的高冲树脂组合物，其特征在于，所述聚苯醚树脂和聚碳酸酯-g-聚苯乙烯接枝共聚物的重量比为1:1～3:1。
3.如权利要求1所述的低介电损耗的高冲树脂组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯，数均分子量为25,000～30,000g/mol。
4.如权利要求1所述的低介电损耗的高冲树脂组合物，其特征在于，所述的聚苯醚树脂的特性粘度为0.35～0.50dl/g。
5.如权利要求1所述的低介电损耗的高冲树脂组合物，其特征在于，所述的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的丁二烯橡胶重量百分含量为50～70％，丁二烯橡胶粒径为250～350nm。
6.如权利要求1所述的低介电损耗的高冲树脂组合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯-g-聚苯乙烯接枝共聚物中的接枝率为20-30％。
7.一种如权利要求1所述的低介电损耗的高冲树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将PC、PPE、MBS、PC-g-PS按设定比例预混后，投入双螺杆挤出机中进行熔融共混，造粒即得所述高冲树脂组合物。
8.如权利要求7所述的低介电损耗的高冲树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机从加料口到口模的料筒温度设置呈阶梯状，1—2区设置为150-200℃、3—5区设置为250-270℃、6—8区设置为270-290℃、9—10区设置为260-280℃。
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