CN109486150B - 一种抗水解的pc/asa合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗水解的聚碳酸酯(PC)/丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯(ASA)合金材料及其制备方法，该组合物主要包括以下组分：25‑80重量份的PC；18‑70重量份的ASA；0.1‑10重量份的聚偏氟乙烯(PVDF)。本发明所述PC/ASA合金材料具有优异的抗水解性能。

Description

一种抗水解的PC/ASA合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗水解PC/ASA合金材料及其制备方法，属于材料领域。
背景技术
由聚碳酸酯(PC)与丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)以一定比例共混制备的PC/ASA合金是目前技术成熟，应用范围广泛，产量巨大的一种PC改性产品，具有优异的机械性能，极佳的耐候性能，良好的成型加工性能。
但是，PC/ASA合金的抗水解性能较差。在长时间的高湿环境下，普通的PC/ASA产品的性能会发生显著的下降，从而失去应用价值。提高材料抗水解性能的主要方法是添加抗水解剂。目前常用的抗水解剂主要为苯基缩水甘油醚、双酚A双缩水甘油醚、碳化二亚胺、噁唑啉(中国专利CN201310545059.4，CN201310546640.8，CN201310634850.2，CN201510374067.6)。上述抗水解剂属于小分子，加入之后不仅会恶化PC/ASA合金的机械性能和耐热性能，而且还存在小分子向外部迁出而导致抗水解性能下降的风险。
加入高分子量的聚合物难以向PC/ASA合金外部迁出，且可能还会提高PC/ASA合金的机械性能和耐热性能。到目前为止，还没有报道通过加入另一种聚合物提高PC/ASA合金的抗水解性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗水解PC/ASA合金材料。所述的PC/ASA合金材料具有显著提高的抗水解性能。
本发明的另一个目的在于提供所述的抗水解PC/ASA合金材料的制备方法。
为了实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抗水解的PC/ASA合金材料，该合金材料包含以下组分：
25-80重量份的聚碳酸酯(PC)；
18-70重量份的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)；
0.1-10重量份的聚偏氟乙烯(PVDF)。
优选地，该合金材料包含以下组分：
30-75重量份的PC；
20-65重量份的ASA；
0.3-5重量份的PVDF。
本发明所述的抗水解的PC/ASA合金材料中，所述的PC为芳香族PC、脂肪族PC中的一种或多种，优选双酚A型PC。优选地，在测试条件为300℃，1.2kg时，PC的熔体流动指数在3-65g/10min之间，优选在5-50g/10min之间，更优选在7-35g/10min之间。
本发明所述的抗水解的PC/ASA合金材料中，所述的ASA中丙烯酸酯的质量含量为10-30％，丙烯腈的质量含量为15-35％，苯乙烯的质量含量为40-70％。
本发明所述的抗水解的PC/ASA合金材料中，所述的PVDF的重均分子量在20-80万之间，优选在25-70万之间，更优选在30-65万之间。
本发明所述的抗水解的PC/ASA合金材料中，任选地添加0-15重量份其他助剂。所述其他助剂选自阻燃剂、增韧剂、增容剂、聚乙烯、抗氧剂、润滑剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、金属钝化剂、着色剂、偶联剂、发泡剂、扩链剂、流动改性剂、消光剂、抗静电剂、增强剂、填充剂、光扩散剂、红外线吸收剂、金属颜料、珠光粉中的一种或多种组合。
所述的抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类、苯并呋喃类、丙烯酰改性苯酚类、羟胺类抗氧剂中的一种或两种或多种的组合。
所述的润滑剂为脂肪醇类、金属皂类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、褐煤酸及其衍生物类、酰胺蜡类、饱和烃类、有机硅及硅酮粉类等中的一种或两种或多种的组合。
本发明所述的抗水解的PC/ASA合金材料可根据产品性能特点，选择性使用上述助剂，并达到提高PC/ASA合金材料的加工、抗热氧老化等性能的目的。
本发明还提供上述抗水解的PC/ASA合金材料的制备方法，包含以下步骤：
(1)预混：按照比例将PC、ASA、PVDF以及任选的其他助剂加入混料机中搅拌，得到预混料；
(2)挤出：将所得到的预混料用双螺杆挤出机造粒，即得抗水解PC/ASA合金材料粒料。
进一步地，步骤(2)中，控制双螺杆挤出机输送段温度210-220℃，塑化段温度225-260℃，计量段温度225-260℃，控制螺杆转速200-600rpm，控制双螺杆计量段抽真空装置真空度小于-0.7巴(计示压力)，的预混料经过共混、牵条、水冷、风干、切粒、干燥工序，获得粒料。
以上本发明的PC/ASA合金材料可以用于已知的PC/ASA合金材料的任何用途，例如可广泛用于汽车(尤其汽车内饰件)、家电或电子电工等领域。
本发明的积极效果在于：实现了PC/ASA合金材料抗水解性能的显著提高。
具体实施方式
为了更好的理解和实施，下面结合实施例对本发明予以进一步的说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括在本发明所要求的权利范围内其它任何公知的改变。
物料制备过程如下：无论是对比例还是实施例，按照相应配方，将PC、ASA等物料放入高速混料机中混合搅拌，将混合物加入螺杆挤出机喂料口上方的失重式喂料秤中，控制双螺杆挤出机输送段温度210-220℃，塑化段温度225-260℃，计量段温度225-260℃，控制螺杆转速200-600rpm，控制双螺杆计量段抽真空装置真空度小于-0.7巴，混合物经过共混、牵条、水冷、风干、切粒、干燥工序，即得产品。
性能测试如下：
冲击强度按照ASTM D256标准进行测试，样条尺寸为63.5*12.7*3.2mm，缺口深度为2.5mm。
拉伸强度、断裂伸长率按照ASTM D638标准进行测试，样条尺寸为165*13*3.2mm，拉伸速率为50mm/min。
耐水解测试在恒温恒湿实验箱中进行，温度恒定在85℃，适度恒定在85％rH，测试时间为7天。测试样品包括拉伸样条、冲击样条。
对比例和实施例的成份如下：
PC：采用界面光气法生产的双酚A型聚碳酸酯，2150，熔体流动指数为15g/10min(300℃,1.2kg)，万华化学集团股份有限公司生产；
ASA：PW-957，奇美实业集团生产；
PVDF：聚偏氟乙烯，740，重均分子量为60万，阿科玛公司生产；
1010：抗氧剂，巴斯夫股份公司生产；
168：抗氧剂，巴斯夫股份公司生产；
PETS：季戊四醇硬脂酸酯，润滑剂，美国龙沙公司生产。
实施例1
将80重量份PC、18重量份ASA、1重量份PVDF、0.4重量份抗氧剂1010、0.3重量份抗氧剂168和0.3重量份润滑剂PETS放入高速混料机中混合搅拌，将混合物加入螺杆挤出机喂料口上方的失重式喂料秤中，控制双螺杆挤出机输送段温度约215℃，塑化段温度约240℃，计量段温度约240℃，控制螺杆转速约350rpm，控制双螺杆计量段抽真空装置真空度小于-0.7巴，混合物经过共混、牵条、水冷、风干、切粒、干燥工序，即得产品，性能详见表1。
实施例2-7和对比例1-3
按照与实施例1类似的方式，只是如表1那样改变配方，制备对比例1-3和实施例2-7的PC/ASA合金材料的，性能详见表1。
Figure BDA0001856933090000051
通过比较实施例1-7和对比例1-3可以发现，未添加PVDF的PC/ASA合金材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率在经历水解过后都出现了大幅度的下降，而加入PVDF的PC/ASA合金材料在经历水解过后的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率都得到了很好的保留。以上结果说明PVDF显著提高了PC/ASA合金材料的耐水解性能。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (15)

1.一种抗水解的PC/ ASA合金材料，其特征在于，该合金材料由以下组分组成：
25-80重量份的聚碳酸酯（PC）；
18-70重量份的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（ASA）；
0.1-5重量份的聚偏氟乙烯(PVDF)。
2.根据权利要求1 所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，该合金材料由以下组分组成：
30-75重量份的聚碳酸酯（PC）；
20-65重量份的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（ASA）；
0.3-5重量份的聚偏氟乙烯(PVDF)。
3.根据权利要求1或2 所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求3 所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。
5.根据权利要求3所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，在测试条件为300℃，1.2kg时，聚碳酸酯的熔体流动指数在3-65g/10min之间。
6.根据权利要求5所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，在测试条件为300℃，1.2kg时，聚碳酸酯的熔体流动指数在5-50 g/10min之间。
7.根据权利要求6所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，在测试条件为300℃，1.2kg时，聚碳酸酯的熔体流动指数在7-35g/10min之间。
8.根据权利要求1或2所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述的ASA中丙烯酸酯的质量含量为10-30%，丙烯腈的质量含量为15-35%，苯乙烯的质量含量为40-70%。
9.根据权利要求1或2所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述的PVDF的重均分子量在20-80万之间。
10.根据权利要求9所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述的PVDF的重均分子量在25-70万之间。
11.根据权利要求10所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，所述的PVDF的重均分子量在30-65万之间。
12.根据权利要求1或2所述的抗水解的PC/ASA合金材料，其特征在于，任选地添加0-15份其他助剂；所述其他助剂选自阻燃剂、增韧剂、增容剂、聚乙烯、抗氧剂、润滑剂、紫外线吸收剂、热稳定剂、金属钝化剂、着色剂、偶联剂、发泡剂、扩链剂、流动改性剂、消光剂、抗静电剂、增强剂、填充剂、光扩散剂、红外线吸收剂、金属颜料、珠光粉中的一种或多种组合。
13.权利要求1-12中任一项所述的抗水解的PC/ASA合金材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
（1）预混：按照比例将PC、ASA、PVDF以及任选的其他助剂加入混料机中搅拌，得到预混料；
（2）挤出：将所得到的预混料用双螺杆挤出机造粒，即得抗水解PC/ASA合金材料粒料。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，其中，步骤（2）中，控制双螺杆挤出机输送段温度210-220℃，塑化段温度225-260℃，计量段温度225-260℃，控制螺杆转速200-600rpm，控制双螺杆计量段抽真空装置真空度小于-0.7巴（计示压力）。
15.权利要求1-12中任一项所述的抗水解的PC/ASA合金材料用于汽车、家电或电子电工领域的用途。
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