CN110204879A - 聚碳酸酯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法。所述的聚碳酸酯组合物,以重量份计,由包括如下组分的原料制成:52~72份聚碳酸酯树脂(PC);20~30份聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA);8~18份甲基丙烯酸甲酯‑甲基丙烯酸苯酯共聚物(PMPA);2~8份苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG);2~8份增韧剂;0.5~4份抗划伤剂;0.1~1份抗氧剂,0.1~1份润滑剂。本发明所制备的聚碳酸酯组合物兼具高韧性、高光泽及耐划伤的特性,在汽车、电子电器、仪器仪表、包装等领域具有很好的应用效果和前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及高光泽、耐划伤、高韧性的聚碳酸酯组合物及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)是一种性能优良的非结晶热塑性工程塑料,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变性和尺寸稳定性,耐热性好、透明度高、介电性能良好等优点,是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域,但未经改性的聚碳酸酯仍有许多不足之处,主要表现在加工流动性不足,耐应力开裂差,耐化学性能差,表面硬度低,不耐划伤等缺点。
聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)具有优异的透明性、良好的力学性能、化学稳定性,耐刮擦,耐候性好,易染色,易加工成型等优点,但其主要缺点是质脆易开裂,抗冲击能力和耐热性差。
合金化是改善单一聚合物树脂性能不足的重要途径,将PC和PMMA共混制备合金时,既可提高PC的加工流动性,耐化学性和耐划伤性,也能改善PMMA的抗冲击性能和耐热性。但制备性能优异的PC/PMMA合金材料的最大难点在于两者相容性差,实现均匀混合十分困难。专利201210295454.7公开了一种PC/PMMA/AS合金及其制备方法,在共混时加入乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)和乙烯-丙烯酸甲酯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA-g-EMA)增容增韧而获得一种高硬度和高流动性的合金,该方法虽提高了合金的表面硬度和加工性,但制备的合金光泽度较差。专利201510413851.3公开了一种在PC中添加PMMA和马来酸酐-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物(MAH-St-MMA)而获得的耐刮擦、高透过率的PC/PMMA合金,但是该方法未能合理解决PC/PMMA合金的冲击韧性不足的问题。现有PC/PMMA合金材料难以兼顾光泽度,耐划伤及韧性,很大程度上限制了PC/PMMA合金材料的应用。
发明内容
本发明目的是提供一种高光泽、耐划伤、高韧性的聚碳酸酯组合物,该聚碳酸酯组合物在汽车、电子电器、仪器仪表、包装等领域具有很好的应用效果和前景。
实现上述目的的具体技术方案如下:
一种聚碳酸酯组合物,以重量份计,由包括如下组分的原料制成:
所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重量份总和为100份。
在其中一些实施例中,以重量份计,所述聚碳酸酯组合物由包括如下组分的原料制成:
所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重量份总和为100份。
在其中一些实施例中,以重量份计,所述聚碳酸酯组合物由包括如下组分的原料制成:
所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重量份总和为100份。
在其中一些实施例中,所述增韧剂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(ASA)。
在其中一些实施例中,所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的含量大于50wt%。
在其中一些实施例中,所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的含量为55~65wt%。
在其中一些实施例中,所述抗划伤剂为硅酮母粒和硅酮粉中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述聚碳酸酯的重均分子量为10000~25000。
在其中一些实施例中,所述聚碳酸酯的重均分子量为17000~19000。
在其中一些实施例中,所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为20000~50000。
在其中一些实施例中,所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为30000~40000。
在其中一些实施例中,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重均分子量为20000~50000,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物中的甲基丙烯酸苯酯的含量为15%~35wt%。
在其中一些实施例中,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重均分子量为35000~37000,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物中的甲基丙烯酸苯酯的含量为28~32wt%。
在其中一些实施例中,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重均分子量为36000,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物中的甲基丙烯酸苯酯的含量为30wt%。
在其中一些实施例中,所述苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的环氧基团含量为1~8wt%。
在其中一些实施例中,所述苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的环氧基团含量为1~3wt%。
在其中一些实施例中,所述抗氧剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯(抗氧剂1076),四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)和N,N-乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的至少一种。
本发明还提供了所述的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法。
具体技术方案如下:
一种上述的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将干燥后的所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物在搅拌机中预混合;
(2)将所述苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,增韧剂,抗划伤剂,抗氧剂和润滑剂加入另一台搅拌机中进行预混合后,再将所得混合物加入到步骤(1)中的搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,即得所述聚碳酸酯组合物。
在其中一些实施中,双螺杆挤出机的工艺参数包括:一区温度:230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度:230~250℃,四区温度:240~260℃,五区温度:240~260℃,六区温度:240~260℃,七区温度:250~270℃,八区温度:250~270℃,模头温度:260~280℃,主螺杆转速:300~500rpm。
本发明的聚碳酸酯组合物的原理如下:
1、本发明通过加入甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物(PMPA)和含环氧官能团的相容剂SAG来协同改善PC和PMMA的相容性以及所得PC组合物的韧性。一方面,相容剂SAG中环氧基团与PC分子链端羟基和端羧基反应,形成PC-g-SAG结构,增强了PC与PMMA、PMPA和增韧剂(优选ASA)之间的界面粘结强度;另一方面,PMPA和相容剂SAG均含有的甲基丙烯酸酯结构与PMMA相容性较好,进一步提高了PC与PMMA和PMPA的相容性,从而可以大大提高PC组合物的韧性。当增韧剂优选ASA时,增韧剂ASA中也含有丙烯酸酯结构单元,与PMMA和PMPA相容性较好,可以协同SAG和PMPA进一步提高PC与PMMA和PMPA之间的相容性,进一步提高PC组合物的韧性。
2、本发明采用PMMA、PMPA树脂和抗划伤剂分别提高PC的表面硬度和表面润滑性,协同提高PC组合物的表面抗划伤性能,且抗划伤剂添加量较少,对PC组合物表面的光泽影响较小。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明的聚碳酸酯组合物,在合理选用原料种类和配比的基础上,通过PC树脂、PMMA树脂及甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物(PMPA)复配共混,采用反应型相容剂SAG和增韧剂(优选ASA)协同改善PC组合物的相容性和韧性,同时,PMMA、PMPA树脂和抗划伤剂协同提高PC组合物的抗划伤性能,且不影响PC组合物表面的光泽性能,各组分原料相互配合,使得该PC组合物兼具高韧性、高光泽及耐划伤的特性。
本发明的PC组合物的制备方法简便易操作,可用于工业化生产,免去了产品喷涂的后处理工序,绿色环保,提高了生产效率,降低了生产成本,在汽车、电子电器、仪器仪表、包装等领域具有很好的应用效果和前景。
附图说明
图1为本发明的聚碳酸酯组合物的制备工艺流程图。
具体实施方式
为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,解析本发明的优点与精神,藉由以下实施例对本发明做进一步的阐述。
本发明实施例的高光泽、耐划伤、高韧性PC组合物的增韧机理如下(制备工艺流程图请见图1):
相容剂苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG)的环氧基分别与聚碳酸酯的端羟基、端羧基反应形成SAG-g-PC的结构,增强了PC与PMMA、PMPA和增韧剂(优选ASA)之间的界面粘结强度,见式(1)和式(2),并且,PMPA和相容剂SAG均含有的甲基丙烯酸酯结构与PMMA相容性较好,进一步提高了PC与PMMA和PMPA之间的相容性,从而可以大大提高PC组合物的韧性。当增韧剂优选ASA时,增韧剂ASA中也含有丙烯酸酯结构单元,与PMMA和PMPA相容性较好,可以协同SAG进一步提高PC与PMMA和PMPA之间的相容性,进一步提高PC组合物的韧性。
本发明实施例和对比例所用的原料如下:
聚碳酸酯(PC)购自日本出光公司,重均分子量为18000;
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)购自台湾奇美公司,重均分子量为35000;
甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物(PMPA)购自韩国Stahnek公司,重均分子量为36000,其中,甲基丙烯酸苯酯单体的含量为30wt%;
苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SAG-002)购自中国佳易容公司,环氧基团含量为2wt%;
丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(ASA-600A)购自韩国锦湖公司,丙烯酸丁酯的含量为60wt%;
硅酮母粒SI-S50购自中国东莞高合公司;
硅酮粉KJ-B01购自中国建德凯杰公司;
3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯(抗氧剂1076),三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)购自瑞士汽巴公司;
季戊四醇硬脂酸酯(PETS)购自美国科莱恩公司。
以下结合具体实施例对本发明的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法作进一步详细的说明。
实施例1:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA树脂和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:230℃,二区温度:230℃,三区温度:230℃,四区温度:240℃,五区温度:240℃,六区温度:250℃,七区温度:250℃,八区温度:250℃,模头温度:260℃,主螺杆转速:300rpm。
实施例2:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:230℃,二区温度:230℃,三区温度:230℃,四区温度:240℃,五区温度:240℃,六区温度:250℃,七区温度:250℃,八区温度:250℃,模头温度:260℃,主螺杆转速:350rpm。
实施例3:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:350rpm。
实施例4:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:400rpm。
实施例5:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:500rpm。
实施例6:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:250℃,四区温度:250℃,五区温度:260℃,六区温度:260℃,七区温度:270℃,八区温度:270℃,模头温度:280℃,主螺杆转速:500rpm。
实施例7:
本实施例提供一种高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本实施例的高光泽、耐划伤、高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:450rpm。
对比例1:
本对比例提供一种聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本对比例的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:230℃,二区温度:230℃,三区温度:230℃,四区温度:240℃,五区温度:240℃,六区温度:250℃,七区温度:250℃,八区温度:250℃,模头温度:260℃,主螺杆转速:300rpm。
对比例2:
本对比例提供一种聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本对比例的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:350rpm。
对比例3:
本对比例提供一种聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本对比例的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:450rpm。
对比例4:
本对比例提供一种聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本对比例的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA和PMPA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:500rpm。
对比例5:
本对比例提供一种聚碳酸酯组合物,其原料组成及重量份为:
本对比例的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将PC树脂在120℃下烘料4h,PMMA树脂在80℃下烘料4h,冷却后按照所述的配比准确称取物料,然后加入到高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm);
(2)将相容剂SAG-002、增韧剂ASA-600A、抗划伤剂SI-S50、抗划伤剂KJ-B01、抗氧剂1076、抗氧剂168和润滑剂PETS加入另一台高速搅拌机中进行预混合(转速为50rpm)后,将所得混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合(转速为50rpm);
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,工艺参数如下:一区温度:240℃,二区温度:240℃,三区温度:240℃,四区温度:250℃,五区温度:250℃,六区温度:250℃,七区温度:260℃,八区温度:260℃,模头温度:270℃,主螺杆转速:350rpm。
以下为实施例与对比例的原料组成一览表(表1):
表1实施例与对比例原料组成重量份一览表
上述对比例和实施例均包含0.2份抗氧剂1076,0.3份抗氧剂168和0.3份润滑剂PETS。
将上述各实施例和对比例所制聚碳酸酯组合物进行以下性能测试:
悬臂梁缺口冲击强度按GB/T 1843测定,样条尺寸为80*10*4mm,缺口类型为I型;
表面铅笔硬度按GB/T 6739测定,测试条件为750g/45°,一般地,表面铅笔硬度越高,材料的耐划伤性能越好;
表面光泽度按GB/T 8807测定,使用表面光泽测试仪,在60°下进行测试,把一个面积不小于40cm2的样品,表面擦干净平放,将光泽测试仪摆放上面,压紧并选择60°的角度进行测试,所得的读数即为光泽度。
性能测试结果如表2所示。
表2实施例与对比例的聚碳酸酯组合物的性能结果一览表
实施例1-7为PC组合物,通过调整原料各成分的用量可以看出,随着PMMA、PMPA及抗划伤剂用量增多,PC组合物的表面铅笔硬度增大,抗划伤性能提高,但是表面的光泽度会有所下降;悬臂梁缺口冲击强度随着PMMA、PMPA及相容剂和增韧剂添加量增多呈先增大后减小的趋势。
与对比例相比可以看出,相容剂SAG-002和增韧剂ASA-600A添加量增加可以提高PC与PMMA和PMPA的相容性和界面粘结力,改善PC组合物的冲击韧性,但是,相容剂SAG-002和增韧剂ASA-600A添加量过高后会使冲击韧性有一定程度的降低。对比例1与实施例1相比,加入过量的相容剂SAG-002和增韧剂ASA-600A,由于增韧剂和相容剂的表面硬度较低,且过量使用会影响合金的表面光泽性,导致所得PC组合物的表面光泽度和抗划伤性能变差。对比例2与实施例3相比,对比例2未加入相容剂SAG-002和增韧剂ASA-600A,PC与PMMA及PMPA的相容性和界面粘结强度非常差,所得PC组合物的冲击强度远低于实施例3。
与对比例相比还可以看出随着抗划伤剂添加量增多,表面铅笔硬度增大,抗划伤性能提高,但是抗划伤剂的用量过大时PC组合物的表面铅笔硬度反而会降低,抗划伤性能降低,并且会影响PC组合物的冲击性能和光泽性。对比例3与实施例7相比,加入过量的抗划伤剂导致PC组合物的冲击性能和光泽性变差,这是因为抗划伤剂容易迁移到PC组合物表面产生润滑作用,但过量的抗划伤剂会影响PC组合物的表面光泽性和冲击性能。对比例4与实施例5相比,未加入抗划伤剂,所得PC组合物的表面铅笔硬度只达到B级,说明仅通过添加PMMA和PMPA不能有效提高PC组合物的抗划伤性能。
对比例5与实施例3相比,由于未加入PMPA,PC与PMMA、相容剂SAG-002和增韧剂ASA-600A的相容性和界面粘结力变差,所制得的PC组合物的冲击性能远低于实施例3,表面光泽度和耐划伤性能也有一定程度的下降,说明PMPA与相容剂SAG-002和增韧剂ASA-600A具有协同改善PC与PMMA的相容性以及所得PC组合物的韧性的作用,并且可以进一步提高所得PC组合物的耐划伤性和光泽度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于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。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种聚碳酸酯组合物,其特征在于,以重量份计,由包括如下组分的原料制成:
所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重量份总和为100份。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,以重量份计,由包括如下组分的原料制成:
所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重量份总和为100份。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述增韧剂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
4.根据权利要求3所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯的含量大于50wt%。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述抗划伤剂为硅酮母粒和硅酮粉中的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述聚碳酸酯的重均分子量为10000~25000;及/或,
所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为20000~50000;及/或,
所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物的重均分子量为20000~50000,所述甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物中的甲基丙烯酸苯酯的含量为15%~35wt%。
7.根据权利要求1-5任一项所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的环氧基团含量为1~8wt%。
8.根据权利要求1-5任一项所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述抗氧剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯,四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种;及/或,
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯和N,N-乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。
9.一种权利要求1-8任一项所述的聚碳酸酯组合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将干燥后的所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸苯酯共聚物在搅拌机中预混合;
(2)将所述苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,增韧剂,抗划伤剂,抗氧剂和润滑剂加入另一台搅拌机中进行预混合后,再将所得混合物加入到步骤(1)中的搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的混合物转移至双螺杆挤出机中进行熔融挤出,冷却造粒,即得所述聚碳酸酯组合物。
10.根据权利要求9所述的聚碳酸酯组合物的制备方法,其特征在于,双螺杆挤出机的工艺参数包括:一区温度:230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度:230~250℃,四区温度:240~260℃,五区温度:240~260℃,六区温度:240~260℃,七区温度:250~270℃,八区温度:250~270℃,模头温度:260~280℃,主螺杆转速:300~500rpm。
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