CN108864677A - 一种聚碳酸酯改性次级料及其制备方法 - Google Patents

一种聚碳酸酯改性次级料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚碳酸酯改性次级料及其制备方法，其包括按质量份数计量的以下原料：第一聚碳酸酯粉碎料：35~55份，第二聚碳酸酯粉碎料：45~65份，聚碳酸酯：5~15份，耐磨剂：3~10份，抗氧剂：0.2~1份，UV剂：0.2~1份。本发明聚碳酸酯改性次级料高耐磨，光亮性好，抗冲击强度高，符合经济能源回收利用，同时不会对环境造成额外的负担。

Description

一种聚碳酸酯改性次级料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性次级料及其制备方法，特别是涉及一种高耐磨聚碳酸酯改性次级料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯是一种综合性能优异，应用广泛的工程塑料，其在电子电气，汽车，机械等行业广泛应用；因其广泛应用，所以会产生很多废旧料，目前主要有两种方式对其进行回收利用：
1、焚烧或者填埋的方式，但是在焚烧的过程中会产生有害气体，造成严重的环境污染；而采用填埋的方式，由于其难降解也会对环境造成很大的危害，同时造成土壤浪费。
2、对废旧料进行简单的回收利用而不进行科学改性，将其降级为普通的塑料，没发挥出其最大的使用价值。
因而根据材料的性能进行分类，并进行改性，将其科学回收利用并升级为可以替代新料的次级料是一件非常有意义的工作。
发明内容
为了解决现有技术中无法对聚碳酸酯废旧料进行回收利用的问题，本发明的目的是提供一种聚碳酸酯改性次级料及其制备方法，将两种具有不同熔体质量流动速率的聚碳酸酯废旧料进行回收、代替新料进行使用，避免了废旧料的丢弃对环境造成负担。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种聚碳酸酯改性次级料，其包括按质量份数计量的以下原料：
第一聚碳酸酯粉碎料 35~55份，
第二聚碳酸酯粉碎料 45~65份，
聚碳酸酯 5~15份，
耐磨剂 3~10份，
抗氧剂 0.2~1份，
UV剂 0.2~1份。
其中，所述第一聚碳酸酯粉碎料，按ASTMD1238在温度300℃，压力1.2KG的条件下测试的熔体质量流动速率为2~8g/10min，直径为3~6mm。
其中，所述第二聚碳酸酯粉碎料，按ASTMD1238在温度300℃，压力1.2KG的条件下测试的熔体质量流动速率为12~20g/10min，直径为3~6mm。
其中，所述聚碳酸酯为硅氧烷共聚聚碳酸酯。
其中，所述耐磨剂为硅酮母粒、硅灰石、晶须硅，硅油，丙烯酸缩水甘油酯接枝物或耐磨弹性体。
其中，所述抗氧剂为主抗氧剂1010、主抗氧剂1076中的一种或两种与辅助抗氧剂1098、辅助抗氧剂168中的一种或两种复配。
其中，所述UV剂为苯并三唑类紫外吸收剂。
本发明的第二方面，提供上述聚碳酸酯改性次级料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤一，按照各原料的质量份数称取原料；
步骤二，将第一聚碳酸酯粉碎料、第二聚碳酸酯粉碎料、聚碳酸酯在混料筒中按比例混合均匀；
步骤三，将第一聚碳酸酯粉碎料、第二聚碳酸酯粉碎料、聚碳酸酯投到挤出机中；
步骤四，将耐磨剂，抗氧剂以及UV剂混合均匀；
步骤五，将耐磨剂，抗氧剂以及UV剂从侧面喂料口加入步骤三的挤出机中，挤出造粒。
其中，所述步骤三中的挤出机为单螺杆挤出机。
其中，所述步骤五中挤出机的进料口到模头的温度分别为：加热一区到六区的温度、模头温度，加热一区到六区的温度分别为：190±10℃、230±10℃、240±10℃、240±10℃、250±10℃、240±10℃，模头温度为：235±10℃。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明通过对熔体质量流动速率不同的聚碳酸酯进行回收利用，同时抗氧剂、UV剂以及耐磨剂的加入，得到一种耐磨性好，耐候性优异的聚碳酸酯，可以替代新料进行循环利用；本发明聚碳酸酯改性次级料高耐磨，光亮性好，抗冲击强度高；本发明聚碳酸酯改性次级料的制备方法，将废旧料回收，加以助剂，获得聚碳酸酯改性次级料，替代新料使用，减少了对环境造成的负担。
具体实施方式
实施例1
一种聚碳酸酯改性次级料，由下列质量份数的原料制成：
第一聚碳酸酯粉碎料： 45份，
第二聚碳酸酯粉碎料： 55份，
聚碳酸酯： 10份，
耐磨剂： 8份，
抗氧剂： 0.5份，
UV剂： 0.5份。
第一聚碳酸酯粉碎料来源于水桶回收，粉碎后得到直径为3~4mm的粒子，在温度300℃，压力1.2KG的条件下，熔体质量流动速率（MFR）为3~4g/10min；
第二聚碳酸酯粉碎料来源于胶头料的回收，粉碎后得到直径为3~4mm的粒子，在温度300℃，压力1.2KG的条件下，MFR为14~15g/10min；
聚碳酸酯为有机硅氧烷共聚的聚碳酸酯，牌号为EXL1330；
耐磨剂由硅酮母粒HY-1000PC与硅灰石组成，其中硅酮母粒为6份，硅灰石为2份。
抗氧剂组成为：
主抗氧剂1010： 0.3份，
辅助抗氧剂1098： 0.2份；
UV剂组成为：
UV-531： 0.2份，
UV-327： 0.1份，
UV-P： 0.2份；
本发明的聚碳酸酯改性次级料的制备方法如下：
第一聚碳酸酯粉碎料与第二聚碳酸酯粉碎料在混料筒中按比例混合均匀，投到单螺杆挤出机中，将耐磨剂，抗氧剂以及UV剂混合均匀从侧喂料口加入。挤出温度为：190℃→230℃→240℃→250℃→250℃→240℃，模头温度：240℃。
本发明制得的聚碳酸酯改性次级料性能如表1所示：
表1
MFR（300℃，1.2KG）（g/10min） 14.6
拉伸强度（MPa） 64.5
延伸率(%) 118.3
热变形(℃) 127.4
缺口冲击强度（J/m） 721.5
实施例2
一聚碳酸酯改性次级料，由下列质量份数的原料制成：
第一聚碳酸酯粉碎料： 40份，
第二聚碳酸酯粉碎料： 60份，
聚碳酸酯： 8份，
耐磨剂： 10份，
抗氧剂： 0.4份，
UV剂： 0.4份；
第一聚碳酸酯粉碎料为水桶回收料，粉碎，水洗，烘干，细粉碎后得到直径为4mm的粒子，在300℃，1.2KG的条件下，熔融指数为3.5g/10min；
第二聚碳酸酯粉碎料来源于车灯粉碎料，粉碎后得到直径为4mm的粒子，在300℃，1.2KG的条件下，熔融指数为14g/10min；
挤出温度为：185℃→225℃→235℃→235℃→245℃→235℃，模头温度：230℃；
聚碳酸酯为硅氧烷共聚聚碳酸酯，牌号为EXL1330；
抗氧剂组成为：
主抗氧剂1076： 0.2份，
辅助抗氧剂1098： 0.2份；
UV剂为紫外吸收剂UV-531；
耐磨剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯，牌号为AR-70；
本实施例的其他工艺条件和步骤与实施例1完全相同。
实施例3
一种聚碳酸酯改性次级料，由下列质量份数的原料制成：
第一聚碳酸酯粉碎料： 35份，
第二聚碳酸酯粉碎料： 65份，
聚碳酸酯： 5份，
耐磨剂： 3份，
抗氧剂： 0.2份，
UV剂： 0.2份；
第一聚碳酸酯粉碎料为水桶回收料，粉碎，水洗，烘干，细粉碎后得到直径为3mm的粒子，在300℃，1.2KG的条件下，熔融指数为2g/10min；
第二聚碳酸酯粉碎料来源于车灯粉碎料，粉碎后得到直径为3mm的粒子，在300℃，1.2KG的条件下，熔融指数为12g/10min；
挤出温度为：180℃→220℃→230℃→230℃→240℃→230℃，模头温度：225℃；
聚碳酸酯为硅氧烷共聚聚碳酸酯，牌号为EXL1330；
耐磨剂由硅酮母粒与晶须硅组成，其中硅酮母粒为1份，晶须硅为2份。
抗氧剂组成为：
主抗氧剂1076： 0.1份，
辅助抗氧剂168： 0.1份；
UV剂组成为：
UV-531： 0.1份，
UV-327： 0.1份；
本实施例的其他工艺条件和步骤与实施例1完全相同。
实施例4
一种聚碳酸酯改性次级料，由下列质量份数的原料制成：
第一聚碳酸酯粉碎料： 55份，
第二聚碳酸酯粉碎料： 45份，
聚碳酸酯： 15份，
耐磨剂： 10份，
抗氧剂： 1份，
UV剂： 1份；
第一聚碳酸酯粉碎料为水桶回收料，粉碎，水洗，烘干，细粉碎后得到直径为6mm的粒子，在300℃，1.2KG的条件下，熔融指数为8g/10min；
第二聚碳酸酯粉碎料来源于车灯粉碎料，粉碎后得到直径为6mm的粒子，在300℃，1.2KG的条件下，熔融指数为20g/10min；
挤出温度为：200℃→240℃→250℃→250℃→260℃→250℃，模头温度：245℃；
聚碳酸酯为硅氧烷共聚聚碳酸酯，牌号为EXL1330；
耐磨剂由硅酮母粒、硅灰石、晶须硅、硅油组成，其中硅酮母粒为5份，硅灰石为3份，晶须硅为1份，硅油为1份。
抗氧剂组成为：
主抗氧剂1010： 0.5份，
辅助抗氧剂168： 0.5份；
UV剂组成为：
UV-327： 0.6份，
UV-P： 0.4份；
本实施例的其他工艺条件和步骤与实施例1完全相同。
以市面上购买的硅氧烷共聚聚碳酸酯为空白对照组，将实施例1-4制备的聚碳酸酯改性次级料的性能与空白对照组比较，结果如表2所示。
表2
序号 拉伸强度（MPa） 伸长率（%） 弯曲模量（MPa） 抗冲击强度（J/m） 简易耐磨测试
空白 62.7 108.9 2316 721.6 74%
1 64.5 118.3 2335 721.5 94%
2 62.8 102.4 2310 718.7 92%
3 63.9 121.7 2325 710.9 84%
4 65.3 108.7 2367 718.4 96%
其中简易耐磨测试，是将其注塑成DIN测试仪需要的大小样条测试，将其在耐磨测试仪中行走一圈后质量与初始质量的比值，即代表耐磨性的好坏。其中砂纸的目数为1500目。
如表2所示，实施例1-4制备的聚碳酸酯改性次级料与市面上购买的硅氧烷共聚聚碳酸酯的拉伸强度、伸长率、弯曲模量、抗冲击强度相当，耐磨性要远远优于市面上购买的硅氧烷共聚聚碳酸酯，可以替代市面上购买的硅氧烷共聚聚碳酸酯使用。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (10)

1.一种聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，其包括按质量份数计量的以下原料：
第一聚碳酸酯粉碎料 35~55份，
第二聚碳酸酯粉碎料 45~65份，
聚碳酸酯 5~15份，
耐磨剂 3~10份，
抗氧剂 0.2~1份，
UV剂 0.2~1份。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，所述第一聚碳酸酯粉碎料，按ASTMD1238在温度300℃，压力1.2KG的条件下测试的熔体质量流动速率为2~8g/10min，直径为3~6mm。
3.如权利要求1所述的聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，所述第二聚碳酸酯粉碎料，按ASTMD1238在温度300℃，压力1.2KG的条件下测试的熔体质量流动速率为12~20g/10min，直径为3~6mm。
4.如权利要求1所述的聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，所述聚碳酸酯为硅氧烷共聚聚碳酸酯。
5.如权利要求1所述的聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，所述耐磨剂为硅酮母粒、硅灰石、晶须硅，硅油，丙烯酸缩水甘油酯接枝物或耐磨弹性体。
6.如权利要求1所述的聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，所述抗氧剂为主抗氧剂1010、主抗氧剂1076中的一种或两种与辅助抗氧剂1098、辅助抗氧剂168中的一种或两种复配。
7.如权利要求1所述的聚碳酸酯改性次级料，其特征在于，所述UV剂为苯并三唑类紫外吸收剂。
8.一种权利要求1-7任一项所述聚碳酸酯改性次级料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤 ：
步骤一，按照各原料的质量份数称取原料；
步骤二，将第一聚碳酸酯粉碎料、第二聚碳酸酯粉碎料、聚碳酸酯在混料筒中按比例混合均匀；
步骤三，将第一聚碳酸酯粉碎料、第二聚碳酸酯粉碎料、聚碳酸酯投到挤出机中；
步骤四，将耐磨剂，抗氧剂以及UV剂混合均匀；
步骤五，将耐磨剂，抗氧剂以及UV剂从侧面喂料口加入步骤三的挤出机中，挤出造粒。
9.如权利要求8所述的聚碳酸酯改性次级料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中的挤出机为单螺杆挤出机。
10.如权利要求9所述的聚碳酸酯改性次级料的制备方法，其特征在于，所述步骤五中挤出机的进料口到模头的温度分别为：加热一区到六区的温度、模头温度，加热一区到六区的温度分别为：190±10℃、230±10℃、240±10℃、240±10℃、250±10℃、240±10℃，模头温度为：235±10℃。
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