CN110894347A - 一种聚烯烃协效增韧的pc-pet合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域,更具体地涉及到一种聚烯烃协效增韧的PC‑PET合金材料及其制备方法。所述PC‑PET合金材料的制备原料包括PC、PET、增容剂和聚烯烃,所述PC、PET、增容剂和聚烯烃的重量比为(60~85):(10~40):(0.5~2):(1~3)。本发明提供一种聚烯烃协效增韧的PC‑PET合金材料,在不影响本发明所述合金材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度的情况下,可增加低温冲击强度和常温冲击强度,同时增加本发明所述PC‑PET合金材料的耐水性,可广泛适用于汽车、家电和照明等领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,更具体地,本发明涉及一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料及其制备方法。
背景技术
PC是一种无定型聚合物,具有优异的抗冲性能、热稳定性和光泽度,广泛用于汽车、电子电器和照明等领域。但是,PC存在耐溶剂性差、熔体粘度高、加工成型困难和加高昂贵等不足。PET是一种半结晶聚合物,具有化学稳定性好、机械强度高、电绝缘性好和热稳定性好的优点,广泛用于电子电器、医疗卫生和汽车等领域。然而,PET的缺点是缺口冲击强度低、成型收缩率大和成型周期长等。将PC和PET共混制备合金材料,即可提高PC的加工流动性、改善PC耐溶剂性,又可扩展PC应用范围,并降低生产成本。
但由于PC和PET共混合金属于典型的非晶/结晶体系,两者的相容性不好,共混后得到的PC-PET合金的韧性大幅度下降,冲击强度尤其是缺口冲击强度很低,且由于PC和PET的极性以及相容性较差,使得耐水性也较低。
发明内容
为了解决上述问题,本发明第一个方面提供了一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,所述PC-PET合金材料的制备原料包括PC、PET、增容剂和聚烯烃,所述PC、PET、增容剂和聚烯烃的重量比为(60~85):(10~40):(0.5~2):(1~3)。
作为本发明一种优选的技术方案,所述PC为脂肪族PC和/或芳香族PC中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述PC为芳香族PC,所述PC的分子量为20000~40000。
作为本发明一种优选的技术方案,所述PET的特性粘度为0.58~1.2dl/g。
作为本发明一种优选的技术方案,所述增容剂选自丙烯腈共聚物、马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物选自乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚烯烃选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案,所述PC-PET合金材料的制备原料还包括抗氧剂。
作为本发明一种优选的技术方案,所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、含硫化合物抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种。
本发明第二个方面提供了一种如上所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将PET干燥后,加入增容剂和聚烯烃混合,挤出造粒,得到PET母粒;
(2)将PC干燥后,和步骤(1)所述PET母粒混合、挤出得到所述PC-PET合金材料。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:本发明提供一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,通过添加聚烯烃和增容剂共同作用,并采用两步法的制备方法,具有好的加工成型性能;在不影响本发明所述PC-PET合金材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度的情况下,可增加低温冲击强度和常温冲击强度,同时增加本发明所述PC-PET合金材料的耐水性,可广泛适用于汽车、家电和照明等领域;另外通过添加聚烯烃进行协效增韧,可减少增容剂的用量,从而降低成本。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。
以下通过具体实施方式说明本发明,但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种,所述PC-PET合金材料的制备原料包括PC、PET、增容剂和聚烯烃,所述PC、PET、增容剂和聚烯烃的重量比为(60~85):(10~40):(0.5~2):(1~3)。
在一种优选的实施方式中,本发明所述PC-PET合金材料的制备原料包括PC、PET、增容剂和聚烯烃,所述PC、PET、增容剂和聚烯烃的重量比为65:35:1:2。
PC
PC即聚碳酸酯,是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型,是一种性能优异的工程塑料,具有良好的综合性能,机械强度高、耐冲击韧性好、尺寸稳定、耐热较好、电绝缘性好、透明无毒等优点,广泛地应用于机械、电器、仪器、仪表、电子、汽车、航空以及家庭生活等各领域。但是,PC也存在缺点,如熔体粘度高,不易加工,内应力大,制品易产生应力开裂,缺口敏感性大,不耐溶剂、不耐疲劳,水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的制品。
在一种实施方式中,本发明所述PC为脂肪族PC和/或芳香族PC中的一种或多种。
优选地,本发明所述PC为芳香族PC,所述PC的分子量为20000~40000。
分子量为相对分子质量,即是指化学式中各个原子的相对原子质量的总和,本发明所述分子量为本领域技术人员熟知的测试方法测试得到。
更优选地,本发明所述PC的分子量为25000~35000。
进一步优选地,本发明所述PC的分子量为25000。
更进一步优选地,本发明所述PC的牌号为1300-10,购自韩国LG化学公司。
所述1300-10的分子量为25000。
PET
PET即聚对苯二甲酸乙二醇酯,是最重要的合成材料之一,它具有耐磨、耐热、电绝缘性及耐化学药品性等优良性能。在纤维、包装、感光材料、工程塑料等领域得到广泛应用,发展十分迅猛。但是PET作为工程塑料使用时,其缺点是在常用的加工模温下成型周期长、成核困难、结晶速度过慢、缺口冲击性能差。
在一种实施方式中,本发明所述PET的特性粘度为0.58~1.2dl/g。
特性黏度是指高分子溶液粘度的最常用的表示方法。定义为当高分子溶液浓度趋于零时的比浓粘度。即表示单个分子对溶液粘度的贡献,是反映高分子特性的粘度,其值不随浓度而变。常以[η]表示,常用的单位是分升/克。由于特性粘度与高分子的相对分子质量存在着定量的关系,所以常用[η]的数值来求取相对分子质量,或作为分子量的量度。其值常用毛细管粘度计测得。
优选地,本发明所述PET的特性粘度为0.8~1.1dl/g。
更优选地,本发明所述PET的特性粘度为0.82dl/g。
进一步优选地,本发明所述PET的牌号为CR8863,购自中国华润化工。
所述CR8863的特性粘度为0.82dl/g。
PC具有高的冲击强度和热稳定性,但耐溶剂性能差,且熔体粘度高,不易加工成型,而PET具有好的化学稳定性,但冲击强度低,通过对PC和PET进行共混,制备得到合金材料,有利于发挥PC和PET各自的优点,弥补不足,但是由于PC和PET的结晶性能相差太大使得PC和PET共混相容性差,力学性能和耐水性能大幅度降低。
增容剂
增容剂是提高高分子共混体系相容性的物质。
在一种实施方式中,本发明所述增容剂选自丙烯腈共聚物、马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。
作为丙烯腈共聚物的实例,包括但不限于,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物。
作为马来酸酐共聚物的实例,包括但不限于,马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。
作为甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的实例,包括但不限于,乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体。
作为丙烯酸酯共聚物的实例,包括但不限于,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。
优选地,本发明所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物选自乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃中的一种或多种。
乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物是乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合形成的三元共聚物;在一种实施方式中,本发明所述乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的牌号为PTW,购自美国杜邦。
乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物是乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合形成的三元共聚物;在一种实施方式中,本发明所述乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的牌号为AX8900,购自法国阿科玛公司。
甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物为甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物的接枝产物。
甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体是甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚烯烃的接枝共聚物,其中聚烯烃弹性体为POE,是以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体,为乙烯-辛烯共聚物。所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体可列举的有甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE-PP共聚物。在一种实施方式中,本发明所述甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体为的牌号为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE-PP共聚物,牌号为E516,购自中国宁波能之光公司。
申请人发现,通过对PC的分子量和PET的特性粘度等特征进行限定,使得PC和PET的粘度在合适范围,从而提高PC和PET的共混相容性,但是PC为无定形高分子,PET是结晶高分子,共混物为非晶-结晶两相结构,容易在两相界面处发生破坏,使得冲击强度大幅度降低,又由于两者相容性较差,水等溶剂容易进入PC和PET形成的合金中,使得耐水和湿热性能较差。申请人通过添加增容剂,尤其是甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物时,由于甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的环氧基可以和PET发生反应,从而降低PET的结晶能力和冷结晶的发生,且当PET和增容剂接枝后,由于增容剂和PC好的相容性,可以促进PET和PC的相容,从而增加冲击强度。
但申请人发现,当添加增容剂,如甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物时,虽然可以减少因PC和PET相容性差导致韧性降低的问题,但由于甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的环氧基和PET等作用,开环产生的羟基等的作用,且甲基丙烯酸缩水甘油酯自身的极性,在高温高湿状态下,水容易渗入到本发明所述合金内部,发生溶胀,从而不能达到较好的耐水性能。另外,申请人发现,当增容剂的量过多时,韧性下降,这可能是因为当增容剂量过多时容易分布在PC和PET内部,且发生聚集,从而形成缺陷。
聚烯烃
聚烯烃是由含有碳碳双键的单体聚合形成的聚合物。
在一种实施方式中,本发明所述聚烯烃选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物中的一种或多种。
优选地,本发明所述聚烯烃选自低密度聚乙烯和/或线性低密度聚乙烯。
低密度聚乙烯又称高压聚乙烯,常缩写为LDPE。呈乳白色,无味、无臭、无毒,表面无光泽的蜡状颗粒。具有低密度、良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、透明性、易加工性和一定的透气性。其化学稳定性能较好,耐碱、耐一般有机溶剂。机械强度、透明性和耐老化性能较差;在一种实施方式中,本发明所述低密度聚乙烯的牌号为6611,购自陶氏杜邦。
线性低密度聚乙烯又称LLDPE,为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒,与LDPE相比,具有较高的软化温度和熔融温度,有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点,还具有良好的耐环境应力开裂性,耐冲击强度、耐撕裂强度等性能,并可耐酸、碱、有机溶剂等,广泛用于工业、农业、医药、卫生和日常生活用品等领域;在一种实施方式中,本发明所述线性低密度聚乙烯的牌号为EMX110D,购自陶氏杜邦。
更优选地,本发明所述聚烯烃为线性低密度聚乙烯。
申请人意外发现,当添加聚烯烃,尤其是低密度聚乙烯或者线性低密度聚乙烯时,在不影响拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度的同时,可进一步增加本发明所述合金的冲击强度和耐水性能。这可能是因为,当添加本发明所述聚烯烃,尤其是低密度聚乙烯或者线性低密度聚乙烯时,一方面由于聚乙烯较低粘性,可降低PC粘性过大导致的和PET的共混性能较差的问题,另一方面,通过添加聚烯烃和增容剂共同作用,由于增容剂,如甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的另外的共聚单体一般是聚烯烃的单体,可和增容剂共同作用,分散在PC和PET的界面之间,并进一步和PC、PET链相互缠结,从而进一步增加所述合金的韧性,另外,当受到湿热作用时,由于界面处聚烯烃的作用,水分不容易渗透,从而增加耐水性能。
另外,申请人发现,当聚烯烃和增容剂的重量比在合适范围时,制备得到的PC-PET合金材料具有高的冲击强度和耐水性,当聚烯烃的量过多时,部分聚烯烃没有和增容剂一同在PC-PET界面处,而是在PC-PET两相的内部,容易产生缺陷,导致冲击强度和耐水性下降,而当聚烯烃的量较少时,对冲击强度和耐水性的改善不明显。
在一种实施方式中,本发明所述PC-PET合金材料的制备原料还包括抗氧剂。
抗氧剂
抗氧剂是一类化学物质,当其在聚合物体系中仅少量存在时,就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行,从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
在一种实施方式中,本发明所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、含硫化合物抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种。
作为酚类抗氧剂的实例,包括但不限于,2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、2,4,6-三叔丁基苯酚、叔丁基对羟基茴香醚、叔丁基对苯二酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四(β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
作为胺类抗氧剂的实例,包括但不限于,二苯胺、对苯二胺或二氢喹啉。
作为含硫化合物抗氧剂的实例,包括但不限于,硫代二丙酸双酯。
作为亚磷酸酯抗氧剂的实例,包括但不限于,亚磷酸三苯酯、三(4-二叔丁基苯基)磷酸酯、双(异十三醇基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三壬基苯酯。
优选地,本发明所述抗氧剂为酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂,重量比为1:(0.5~1.5)。
更选地,本发明所述酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的重量比为1:1。
更优选地,本发明所述酚类抗氧剂选自2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、4,6-三叔丁基苯酚、叔丁基对羟基茴香醚、叔丁基对苯二酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四(β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯中的一种或多种。
进一步优选地,本发明所述酚类抗氧剂为四(β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
更进一步优选地,本发明所述亚磷酸酯抗氧剂选自亚磷酸三苯酯、三(4-二叔丁基苯基)磷酸酯、双(异十三醇基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三壬基苯酯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,本发明所述亚磷酸酯抗氧剂为三(4-二叔丁基苯基)磷酸酯。
在一种更优选的实施方式中,本发明所述抗氧剂和PC的重量比为(0.2~0.5):(60~85)。
在一种进一步优选的实施方式中,本发明所述抗氧剂和PC的重量比为0.4:65。
在一种更进一步优选的实施方式中,本发明所述三(4-二叔丁基苯基)磷酸酯的牌号为Irganox168,购自德国巴斯夫。
在一种更进一步优选的实施方式中,本发明所述四(β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯的牌号为Irganox1076,购自德国巴斯夫。
本发明第二个方面提供如上所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将PET干燥后,加入增容剂和聚烯烃混合,挤出造粒,得到PET母粒;
(2)将PC干燥后,和步骤(1)所述PET母粒混合、挤出得到所述PC-PET合金材料。
在一种实施方式中,本发明所述PET干燥中,将PET在140~160℃下干燥2~4h。
在一种实施方式中,本发明所述步骤(1)将PET干燥后,加入增容剂和聚烯烃在混合机中混合2~8min。
在一种实施方式中,本发明步骤(1)所述挤出造粒中,在240~260℃,200~300r/min下挤出造粒。
在一种实施方式中,本发明步骤(2)所述PC干燥中,将PC在110~130℃下干燥2~4h。
在一种实施方式中,本发明所述步骤(2)将PC干燥后,和步骤(1)所述PET母粒在混合机混合2~8min。
在一种实施方式中,本发明步骤(2)所述挤出中,将PC干燥后,和步骤(1)所述PET母粒混合后,在250~280℃,250~400r/min挤出得到所述PC-PET合金材料。
在一种实施方式中,本发明所述聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将PET干燥后,加入增容剂、聚烯烃和40~60wt%的抗氧剂,混合,挤出造粒,得到PET母粒;
(2)将PC干燥后,加入步骤(1)所述PET母粒和剩余的抗氧剂,混合、挤出得到所述PC-PET合金材料。
申请人发现,通过将PET、增容剂和聚烯烃进行预混、挤出得到PET母料后,和PC进行共混,制备得到的PC-PET合金具有好的相容性,这可能是因为将增容剂和聚烯烃首先均匀分散在PET中,防止产生聚集,之后和PC共混时,由于增容剂和聚烯烃的作用,使得PC和PET更容易相容,从而有利于冲击强度和耐水性的提高。
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
A:PC
所述PC的牌号为1300-10,购自韩国LG化学公司。
B:PET
所述PET的牌号为CR8863,购自中国华润化工。
C1:增容剂
所述增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,牌号为AX8900,购自法国阿科玛公司。
C2:增容剂
所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体,牌号为E516,购自中国宁波能之光公司。
C3:增容剂
所述增容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物,购自广州市新邦高分子材料有限公司。
D1:聚烯烃
所述聚烯烃为低密度聚乙烯,牌号为6611,购自陶氏杜邦。
D2:聚烯烃
所述聚烯烃为线性低密度聚乙烯,牌号为EMX110D,购自陶氏杜邦。
D3:聚烯烃
所述聚烯烃为高密度聚乙烯,牌号为E265,购自陶氏杜邦。
D4:聚烯烃
所述聚烯烃为苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物,牌号为SEPTON 1001,购自可乐丽。
E1:抗氧剂
所述抗氧剂为三(4-二叔丁基苯基)磷酸酯,牌号为Irganox168,购自德国巴斯夫。
E2:抗氧剂
所述抗氧剂为四(β-(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯,牌号为Irganox1076,购自德国巴斯夫。
表1
附表1
实施例 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
A | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 |
B | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 |
C1 | 1 | 1 | 1 | 0.3 | 2.8 |
C2 | |||||
C3 | 1 | ||||
D1 | |||||
D2 | 2 | 2.7 | 0.2 | ||
D3 | 2 | ||||
D4 | 2 | ||||
E1 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
E2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
实施例1~13提供一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,所述聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的配方见表1,所述配方用量以重量份计。
实施例1~12提供一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将PET在150℃下干燥3h后,加入增容剂、聚烯烃和50wt%的抗氧剂在混合机中混合5min,在250℃,250r/min下挤出造粒,得到PET母粒;
(2)将PC在120℃下干燥3h后,加入步骤(1)所述PET母粒和剩余的抗氧剂,在混合机混合5min后,在260℃,300r/min挤出得到所述PC-PET合金材料。
实施例13提供一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的制备方法,包括以下步骤:
将PET和PC分别在150℃和120℃下干燥3h后,混合,并加入增容剂、聚烯烃和抗氧剂,在混合机中混合5min,在260℃,300r/min挤出得到所述PC-PET合金材料。
性能评价
1、拉伸试验:将实施例1~7提供的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料根据ISO527-2012进行拉伸强度和断裂伸长率的测试,结果见表2。
2、弯曲试验:将实施例1~7提供的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料根据ISO178-2010进行弯曲强度和弯曲模量的测试,结果见表2。
3、冲击试验:将实施例1~13提供的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料根据ISO180-2000进行无缺口冲击强度、以及23℃和-20℃缺口冲击强度测试,其中无缺口冲击强度根据是否破环进行评价,其中无破坏为NB,破坏为B,结果见表3。
4、耐水性试验:将实施例1~13提供的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料进行双85测试,在85℃/85%湿度的条件下放置7天,测试在85℃/85%湿度下放置前的拉伸强度b0和放置7天后的拉伸强度b1,并计算其保持率=b1/b0×100%,用于衡量耐水性能,其中,保持率越高,耐水性能越好,为结果见表3。
表2性能表征测试
表3性能表征测试
由表2和表3测试结果可知,本发明提供的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料通过使用聚烯烃进行协效增韧,和增容剂共同作用,可在不影响拉伸性能和弯曲性能的情况下,高效增加常温和低温抗冲击性能,且可提高本发明所述PC-PET合金材料的耐水性,从而增加在汽车、电子电器和照明等领域的应用;另外,通过添加聚烯烃,可在使用少量增容剂的情况下具有高的冲击性能和耐水性,从而降低生产成本。
前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述PC-PET合金材料的制备原料包括PC、PET、增容剂和聚烯烃,所述PC、PET、增容剂和聚烯烃的重量比为(60~85):(10~40):(0.5~2):(1~3)。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述PC为脂肪族PC和/或芳香族PC中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述PC为芳香族PC,所述PC的分子量为20000~40000。
4.根据权利要求1所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述PET的特性粘度为0.58~1.2dl/g。
5.根据权利要求1所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述增容剂选自丙烯腈共聚物、马来酸酐共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物选自乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述聚烯烃选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物中的一种或多种。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述PC-PET合金材料的制备原料还包括抗氧剂。
9.根据权利要求8所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料,其特征在于,所述抗氧剂选自酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、含硫化合物抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种。
10.一种根据权利要求1~9任意一项所述的聚烯烃协效增韧的PC-PET合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将PET干燥后,加入增容剂和聚烯烃混合,挤出造粒,得到PET母粒;
(2)将PC干燥后,和步骤(1)所述PET母粒混合、挤出得到所述PC-PET合金材料。
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