CN107903604A - 一种新型耐溶剂低密度的pc组合物 - Google Patents

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陈勇文
艾军伟
佟伟
张现军
陶四平
李明昆
岑茵
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Abstract

本发明提供了一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，由如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂50‑90份、聚乙烯树脂8‑40份、丙烯酸1‑5份、丙烯酸酯3‑10份、金属氧化物0.5‑6份，交联剂0.01‑0.5份、助剂0.1‑1份。本发明所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物的内应力显著降低，同时材料的耐溶剂性能有较大提高。

Description

一种新型耐溶剂低密度的PC组合物
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域，尤其是涉及一种新型耐溶剂低密度的PC组合物。
背景技术
PC是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料，其透明性和阻燃性优良，具有广阔的应用领域；但由于聚碳酸酯分子链中苯环的存在，分子链刚性大，熔体粘度高，耐溶剂性能差，同时其密度也比较大，在很大程度上限制了其使用范围。特别今后塑料制品发展的趋势为轻量化，材料使用环境的多样化，对材料的耐溶剂性及密度的要求越来越高。
研究发现，通过丙烯酸和丙烯酸酯单体在双螺杆挤出机中的原位聚合，生成了丙烯酸/丙烯酸酯的共聚物，同时丙烯酸可以和金属氧化物反应生成金属盐，来释放掉PC分子链中的内应力，使材料的内应力显著降低，同时提高材料的耐溶剂性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，该组合物具有优异的耐溶剂性能，同时具有一定的耐冲击性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，该组合物由如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂50-90份、聚乙烯树脂8-40份、丙烯酸1-5份、丙烯酸酯3-10份、金属氧化物0.5-6份，交联剂0.01-0.5份、助剂0.1-1份。
优选地，所述的聚碳酸酯选用的是数均分子量在10000-40000之间，更优选地，所述的聚碳酸酯选用的是数均分子量在20000-35000之间，
优选地，所述的聚碳酸酯的重量份数为60-85份。
优选地，所述聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及高密度聚乙烯中的一种或两种以上。
优选地，所述的丙烯酸的纯度≥98.5％，所述的丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的一种或几种。
优选地，所述丙烯酸的重量份数为1-3份，所述丙烯酸酯的重量份数为3-8份。
优选地，所述的金属氧化物为氧化锌，氧化镁，氧化铁中的一种或两种以上。
优选地，所述的金属氧化物的重量份数为1-5份。
优选地，交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰，异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢，过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯，过氧化甲乙酮、过氧化环己酮，过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或两种以上。
优选地，所述交联剂的重量份数为0.02-0.3份。
相对于现有技术，本发明所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物具有以下优势：
(1)通过丙烯酸/丙烯酸酯在双螺杆中的原位聚合，生成丙烯酸酯和丙烯酸的共聚物，提高了其在材料中的分散均匀度，同时未充分聚合的小分子物质，易被真空抽出；
(2)丙烯酸分子结构中的羧基结构，易与金属氧化物反应生产羧酸盐，通过双螺杆的分散作用，可以使金属盐均匀的分散在组合物中，而金属盐与PC有良好的相容性，丙烯酸酯和PE组分具有良好的相容性，从而提高了PC和PE两相结构的相容性；
(3)由于分散在PC组合物中的离子键结构，可以和PC分子链中的端羟基和极性基团形成氢键或发生偶合作用，这种作用力是可逆的，能有效吸收体系中的内应力，同时组分中的PE组分具有优异的耐溶剂性能，使得通过本方法制得的组合物具有优异的耐溶剂性能。该PC组合物，耐溶剂性能优异，也保持了一定PC材料的高冲击的优点，冲击强度≥400J/m。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，该组合物有如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂90份、聚乙烯树脂10份、丙烯酸1.5份、丙烯酸丁酯5份、氧化锌1份，交联剂0.05份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。
将各原料先放入高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～300℃，挤出造粒即得。
实施例2
一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，该组合物有如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂80份、聚乙烯树脂20份、丙烯酸2份、丙烯酸丁酯6份、氧化锌1.5份，交联剂0.06份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。
将各原料先放入高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～300℃，挤出造粒即得。
实施例3
一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，该组合物有如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂70份、聚乙烯树脂30份、丙烯酸3份、丙烯酸丁酯8份、氧化锌2份，交联剂0.08份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。
将各原料先放入高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～300℃，挤出造粒即得。
对比例1
一种PC组合物，该组合物有如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂100份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。
将各原料先放入高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～300℃，挤出造粒即得。
对比例2
一种PC组合物，该组合物有如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂80份、聚乙烯树脂20份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。
将各原料先放入高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～300℃，挤出造粒即得。
对比例3
一种PC组合物，该组合物有如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂70份、聚乙烯树脂30份、聚丙烯酸酯增韧剂11份、抗氧剂0.2份、润滑剂0.5份。
将各原料先放入高速混合器中混合3分钟，然后再放入双螺杆挤出机，温度控制在：200℃～300℃，挤出造粒即得。
实施例1-3和对比例1-3得到的PC组合物具体配方组成及性能测试结果见表1。
表1PC/ABS组合物组分及性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
PC 90 80 70 100 80 70
LDPE 10 20 30 20 30
丙烯酸 1.5 2 3
丙烯酸丁酯 5 6 8
聚丙烯酸酯增韧剂 11
DCP 0.05 0.06 0.08
氧化锌 1 1.5 2 2
抗氧剂 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
润滑剂 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
悬臂梁缺口冲击，J/m 628 568 482 656 480 465
耐防锈油 +++ +++ +++ + ++ +++
耐洗模水 +++ +++ +++ - + ++
耐脱模剂 +++ +++ +++ - + ++
耐顶针油 +++ +++ +++ ++ +++ +++
耐防水油 +++ +++ +++ + ++ +++
耐防锈油 +++ +++ +++ - + ++
耐冰醋酸(内应力) +++ +++ +++ - + ++
+表示耐溶剂，越多表明耐溶剂效果越好；-表示不耐溶剂(+++代表样条无变化，++代表有微裂纹，+代表有裂缝，-代表样条断裂)
从表1结果中可以看出，通过合适树脂比例的搭配，同时通过合适比例的PE、丙烯酸/丙烯酸酯/金属氧化物的加入，可以制得一种新型耐溶剂、低密度PC组合物，在汽车，家电等特殊应用环境中有着广阔的应用前景。
其中，悬臂梁缺口冲击按ASTM D256测试；应力评价方法为：以ISO-527为标准制备的样条，通过夹具，使样条保持1.5％的曲率，观察样条表面的情况。
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)

1.一种新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：该组合物由如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂50-90份、聚乙烯树脂8-40份、丙烯酸1-5份、丙烯酸酯3-10份、金属氧化物0.5-6份，交联剂0.01-0.5份、助剂0.1-1份。
2.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述的聚碳酸酯选用的是数均分子量在10000-40000之间，优选地，所述的聚碳酸酯选用的是数均分子量在20000-35000之间。
3.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述的聚碳酸酯的重量份数为60-85份。
4.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述聚乙烯树脂为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯以及高密度聚乙烯中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述的丙烯酸的纯度≥98.5％，所述的丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述丙烯酸的重量份数为1-3份，所述丙烯酸酯的重量份数为3-8份。
7.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述的金属氧化物为氧化锌，氧化镁，氧化铁中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述的金属氧化物的重量份数为1-5份。
9.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰，异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢，过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯，过氧化甲乙酮、过氧化环己酮，过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或两种以上。
10.根据权利要求1所述的新型耐溶剂低密度的PC组合物，其特征在于：所述交联剂的重量份数为0.02-0.3份。
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