CN107383664A - 一种ps‑pc复合材料及其制备方法 - Google Patents

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徐志海
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Abstract

本发明涉及一种PS‑PC复合材料及其制备方法，其中，PS‑PC复合材料按重量份由以下组分组成：PS为80份‑100份；PC为20份‑40份；丙烯酸酯橡胶为4份‑8份；抗氧剂为0.1份‑0.5份。本申请中，丙烯酸酯橡胶在PS‑PC基体中动态硫化后,交联形成一种网状结构,这种网状结构的作用有二：①使得PC颗粒紧密镶嵌在PS基体中,丙烯酸酯橡胶就像相互缠结在一起的绳索把PC颗粒固定在PS基体中,这大大提升了两者之间的相容性。②网状结构可以将能量转移到丙烯酸酯橡胶的颗粒中,这些颗粒能够最大限度的吸收能量，这种网状结构决定了本发明中的PS‑PC具有很好的力学性能。

Description

一种PS-PC复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种PS-PC复合材料及其制备方法。
背景技术
聚苯丙烯(PS)是一种重要的热塑性聚合物，广泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。PS具有质轻、无毒、无臭，化学稳定性好，且在常温下不溶于一般溶剂，吸水性小等优点，但是它也存在着韧性偏低、热稳定性一般的缺点，这限制了PS复合材料在一些特殊领域上的应用题。
为了改善PS复合材料的缺点，本申请合成了一种力学性能良好、热稳定性优异的PS-PC复合材料，这种PS-PC复合材料至今尚未见于报道，这对于扩展PS-PC复合材料的应用具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种PS-PC复合材料及其制备方法，以解决现有技术PS存在韧性及热稳定性低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种PS-PC复合材料，按重量份由以下组分组成：
所述丙烯酸酯橡胶为羧酸铵盐交联型的丙烯酸酯橡胶。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
上述任一项所述的PS-PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的PS、20份-40份PC、4份-8份丙烯酸酯橡胶、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料。
所述步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度220～240℃，五区温度220～240℃，六区温度220～240℃，机头温度220～240℃,螺杆转速200～280r/min。
本发明的有益效果是：
本申请中，丙烯酸酯橡胶在PS-PC基体中动态硫化后,交联形成一种网状结构,这种网状结构的作用有二：①使得PC颗粒紧密镶嵌在PS基体中,丙烯酸酯橡胶就像相互缠结在一起的绳索把PC颗粒固定在PS基体中,这大大提升了两者之间的相容性。②网状结构可以将能量转移到丙烯酸酯橡胶的颗粒中,这些颗粒能够最大限度的吸收能量，这种网状结构决定了本发明中的PS-PC具有很好的力学性能。
PC的加入，有效地提高了PS复合材料的韧性。
PC与丙烯酸酯橡胶都具有良好的热稳定性，它们的加入提升了PS复合材料的热稳定性。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请各实施例中所用的原料如下：
聚碳酸酯PC(型号L-1250Y)，日本帝人化成株式会社；PS(型号350)，中国台湾国乔；丙烯酸酯橡胶，上海森迪；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。
本申请所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种PS-PC复合材料，按重量份由以下组分组成：
丙烯酸酯橡胶为羧酸铵盐交联型的丙烯酸酯橡胶。
抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。
上述任一项的PS-PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的PS、20份-40份PC、4份-8份丙烯酸酯橡胶、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料。
步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度220～240℃，五区温度220～240℃，六区温度220～240℃，机头温度220～240℃,螺杆转速200～280r/min。
实施例1
(1)称取80份PS、20份PC、4份丙烯酸酯橡胶、0.1份Irganox168混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料P1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度180℃，二区温度220℃，三区温度220℃，四区温度220℃，五区温度220℃，六区温度220℃，机头温度220℃,螺杆转速200r/min。
实施例2
(1)称取100份的PS、40份PC、8份丙烯酸酯橡胶、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料P2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度200℃，二区温度240℃，三区温度240℃，四区温度240℃，五区温度240℃，六区温度240℃，机头温度240℃,螺杆转速280r/min。
实施例3
(1)称取90份的PS、30份PC、6份丙烯酸酯橡胶、0.2份Irganox168、0.1份Irganox1010混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料P3。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度190℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度230℃，机头温度230℃,螺杆转速240r/min。
实施例4
(1)称取85份的PS、25份PC、7份丙烯酸酯橡胶、0.1份Irganox168、0.1份Irganox1010混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料P4。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度185℃，二区温度225℃，三区温度225℃，四区温度225℃，五区温度225℃，六区温度225℃，机头温度225℃,螺杆转速220r/min。
实施例5
(1)称取95份的PS、35份PC、5份丙烯酸酯橡胶、0.1份Irganox1010混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料P5。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度195℃，二区温度235℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度235℃，六区温度235℃，机头温度235℃,螺杆转速245r/min。
对比例1
(1)称取称取95份PS、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料D1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度195℃，二区温度235℃，三区温度235℃，四区温度235℃，五区温度235℃，六区温度235℃，机头温度235℃；螺杆转速235r/min。
性能测试：
将上述实施例1-5及对比例1制备的PS-PC复合材料用注塑机制成样条测试，测试数据如下表：
从上表可以看出，从表中还可以看出实施例1-5的力学性能、热稳定性都要好于对比例1。这对于扩展了PS-PC复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种PS-PC复合材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的PS-PC复合材料，其特征在于，所述丙烯酸酯橡胶为羧酸铵盐交联型的丙烯酸酯橡胶。
3.根据权利要求1所述的PS-PC复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
4.上述权利要求1至3中任一项所述的PS-PC复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的PS、20份-40份PC、4份-8份丙烯酸酯橡胶、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS-PC复合材料。
5.根据权利要求4所述的PS-PC复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度180～200℃，二区温度220～240℃，三区温度220～240℃，四区温度220～240℃，五区温度220～240℃，六区温度220～240℃，机头温度220～240℃,螺杆转速200～280r/min。
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