CN111154252A - 一种高光钢琴黑pc/pmma合金树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物及其制备方法，所述PC/PMMA合金树脂组合物包括以下重量份数的组分：聚碳酸酯PC树脂60～80份，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA树脂20～40份，酯交换剂0.1～1.0份，黑色色粉0.3～2.0份，抗氧剂0.1～1.5份；其制备方法包括以下步骤：称取上述重量份数的组分，混合均匀，得到预混料，将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却造粒，即得到目的产物。本发明得到的PC/PMMA合金树脂具有高光钢琴黑的外观，同时还兼顾了PC优异的韧性和耐热性能，以及PMMA优异的耐刮性和耐候性能，可应用于汽车内饰高光零件。

Description

一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种合金树脂组合物及其制备方法，尤其是涉及一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物及其制备方法。
背景技术
汽车钢琴黑内外饰越来越受到主机厂和消费者的青睐，越来越多的汽车内外饰采用了钢琴黑的设计。喷钢琴黑漆成本高、良率低以及喷漆对环境污染严重，而使用钢琴黑免喷涂的材料可以通过一次成型获得与钢琴黑漆一致的效果，大大降低了生产成本和提高了生产效率，因此钢琴黑免喷涂材料越来越受到业内的关注。用于汽车内饰钢琴黑免喷涂的材料主要包括PC、PC/ABS、PA、PMMA/ABS等，PC和PC/ABS的耐刮擦性能差限值了两者的应用，而钢琴黑PA则由于成本较高，尺寸不稳定性而不能得到广泛推广，PMMA/ABS则是由于韧性不足以及气味较大的问题而不能很好的被使用。
PC树脂具有优异的耐热性、韧性、低气味性、刚性等，但是PC表面硬度较低，不能满足汽车内饰高耐刮擦的要求；PMMA树脂是热塑性树脂表面硬度最高的材料之一，但是其韧性和耐热性不能满足要求。将两者做成合金可能可以获得综合性能优异的材料。然而，PC和PMMA相容性差，在共混过程中，两者会明显分层，出现珠光效应，不能获得钢琴黑的外观。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物及其制备方法。本发明通过找到合适的酯交换剂，促进PMMA和PC进行一定程度的酯交换，生成PC和PMMA共聚物，作为PC和PMMA的相容剂，获得机械性能优异、耐刮擦性能好的钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，包括以下重量份数的各组分：
Figure BDA0002374781720000021
优选地，所述的PC树脂的重均分子量为25000～40000。
优选地，所述的PMMA树脂重均分子量为50,000～150,000。
优选地，所述的酯交换剂为钛酸四丁酯、对甲基苯磺酸、辛酸亚锡中的一种或几种。
优选地，所述的酯交换剂的重量份数为0.3-0.6份，其钢琴黑效果和综合性能最优。
优选地，所述的黑色色粉为染料黑。
优选地，所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
本发明还提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取PC树脂60-80份、PMMA树脂20-40份、酯交换剂0.1-1.0份、黑色色粉0.3～2.0份和抗氧剂0.1～1.5份，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却造粒，即得到目的产物。
优选地，步骤(2)中，所述熔融挤出的挤出温度为240-260℃，螺杆转速为200～500转/分。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)综合性能优异：本发明通过将PC树脂与PMMA树脂共混，引入特殊的酯交换剂，控制了酯交换反应至一定程度，从而制备出具有高光钢琴黑、物理机械性能优良的PC/PMMA合金树脂组合物；
(2)本发明的制备方法工艺过程简单、成本低，制得的PC/PMMA合金树脂特别适合应用于汽车领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
实施例1
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000031
实施例2
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000032
实施例3
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000033
实施例4
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000041
实施例5
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000042
实施例6
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000043
实施例7
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000044
Figure BDA0002374781720000051
实施例8
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000052
实施例9
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，与实施例1的各组分及含量基本相同，不同之处仅在于：所述钛酸四丁酯的重量份数为0.1份。
实施例10
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，与实施例1的各组分及含量基本相同，不同之处仅在于：所述钛酸四丁酯的重量份数为0.3份。
实施例11
本实施例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，与实施例1的各组分及含量基本相同，不同之处仅在于：所述钛酸四丁酯的重量份数为0.6份。
对比例1
本对比例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000053
Figure BDA0002374781720000061
对比例2
本对比例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，所述组合物的原料组成如下：
Figure BDA0002374781720000062
对比例3
本对比例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，与实施例4的各组分及含量基本相同，不同之处仅在于：所述钛酸四丁酯的重量份数为1.5份。
对比例4
本对比例提供了一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，与实施例4的各组分及含量基本相同，不同之处仅在于：所述钛酸四丁酯替换为二氯二丁基锡。
具体制备及其性能评价方法：
将实施例1～11和对比例1～4中的原料放入高速混合器中预混均匀，得到预混料；将得到的预混料通过双螺杆挤出机，在250℃挤出温度和350转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到PC/PMMA合金树脂组合物。
分别对所制得的PC/PMMA合金树脂组合物进行机械性能测试，并注塑色板(尺寸为：长*宽*厚度＝140mm*90mm*3mm)进行外观评价，结果如表1所示：
Charpy缺口冲击强度：按照ISO 179-1:2010(E)标准测试，冲击能量为4J；
维卡软化点：按照ISO 306:2013(E)标准测试，测试条件为5Kg，50℃/h；
弯曲模量：按照ISO 178:2010(E)标准测试，测试速度为2mm/min；
黑度评价：按照ASTM D2244进行L值测试，测试模式为SCE。L值越低，材料越黑。
铅笔硬度：按照GBT 6739-2006进行测试，测试载荷是750g。
表1机械性能测试结果及外观硬度结果
Figure BDA0002374781720000071
Figure BDA0002374781720000081
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：
Figure FDA0002374781710000011
2.根据权利要求1所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，所述的PC树脂的重均分子量为25000～40000。
3.根据权利要求1所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，所述的PMMA树脂重均分子量为50,000～150,000。
4.根据权利要求1所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，所述的酯交换剂为钛酸四丁酯、对甲基苯磺酸、辛酸亚锡中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，所述的酯交换剂的重量份数为0.3-0.6份。
6.根据权利要求1所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，所述的黑色色粉为染料黑。
7.根据权利要求1所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物，其特征在于，所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
8.一种如权利要求1～7任一所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份数称取PC树脂60-80份、PMMA树脂20-40份、酯交换剂0.1-1.0份、黑色色粉0.3～2.0份和抗氧剂0.1～1.5份，混合均匀，得到预混料；
(2)将预混料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却造粒，即得到目的产物。
9.根据权利要求8所述的高光钢琴黑PC/PMMA合金树脂组合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述熔融挤出的挤出温度为240-260℃，螺杆转速为200～500转/分。
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