CN112521741A - 一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯及其制备方法 - Google Patents

一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯及其制备方法，该复合材料包括以下重量百分比计的原料：聚碳酸酯:80‑100％；复合色粉：0.5‑3％；耐候助剂：0.5‑3％；树脂抑制剂：0.5‑3.0％；抗氧剂：0.2‑1.0％；加工助剂：0.5‑2％。本发明具有以下有益效果：通过在聚碳酸酯材料中添加耐候助剂及树脂抑制剂，两种助剂进行协同使用，提高了聚碳酸酯材料的耐候性，降低材料黄变指数，可以应用于具有高耐候要求、户外免喷涂使用的汽车外饰件、电子电器、通讯器材等。

Description

一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚 碳酸酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯树脂，具体为一种户外替代免喷涂效果超耐候高黑度聚碳酸酯树脂的制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是性能优异的工程塑料，具有良好的综台性能，机械强度高、耐冲击韧性好、尺寸稳定、耐热较好、电绝缘性好；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，具有优异的耐冲击性、良好的低温性能和耐化学药品性、尺寸稳定性好、表面光泽性好、流动性好，易于加工。PC/ABS合金产品既保留PC树脂的韧性、耐热性、尺寸稳定性，又具有ABS优良的低温抗冲击性、加工流动性和表面光泽性，因此是制造汽车内外饰件、家电外壳和电子通讯器材外壳等的理想材料。但常规的聚碳酸酯存在以下问题：1：产品耐候等级难达喷漆产品耐候等级；2：产品户外使用颜色容易偏黄；3：注塑产品外观容易出现麻点现象。
中国专利CN108148372A公开了耐候性聚碳酸酯专用母料由下列重量比原料组成：聚碳酸酯原料：30～40；分散润滑剂：0.3～0.7；抗氧剂：1.5～2.5；着色剂：1.0～3.0；偶联剂：2.5～4.5；紫外光吸收剂：1.0～2.0；光稳定剂：1.0～2.0；钛白粉：20～25。无机填充：(碳酸钙滑石粉25～30云母粉25～30高岭土25～30二氧化硅25～30)，其在一定程度上能够明显提高聚碳酸酯专用母料的耐候性能，使聚碳酸酯材料在使用时提高安全性能。但在耐候等级及麻点现象上还有待解决。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种户外替代免喷涂效果超耐候高黑度聚碳酸酯树脂，通过在聚碳酸酯树脂中加入相关的耐候助剂，树脂抑制剂及复合色粉，通过混合挤出得到高黑，高亮，高耐候产品可替代喷涂产品。
本发明的另一个目的是提供上述聚碳酸酯树脂的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种户外替代免喷涂效果超耐候高黑度聚碳酸酯树脂，该复合材料包括以下重量百分比计的原料：
Figure BDA0002816064910000021
Figure BDA0002816064910000031
上述复合材料中，
所述的复合色粉是由溶剂绿3和透明红EG组成，其比例为1-2.5:1-1.5。
所述耐候助剂为紫外吸收剂。为苯甲酸酯类、水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或三嗪类紫外吸收剂中的任意一种或两种以上的组合。优选的，所述紫外吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2’-羟基-3’,5’双(α,α-二甲基苄基)苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-苯甲酸基苯基)-5氯-2H-苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2)-5-正己烷氧基苯酚、水杨酸苯酯、水杨酸-4异丙基苄酯、水杨酸-2-乙基己基酯或六甲基磷酰三胺中的任意一种或两种以上的组合。更为优选的是所述的紫外吸收剂为UV329和UV234中的一种。
所述的树脂抑制剂以撥水性与结晶微细化，防止水与氧气等入侵，抑制树脂劣化。所述的树脂抑制剂选自矽类树脂劣化抑制剂，牌号为树脂抑制剂1704。
所述的抗氧剂是所述抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基)酯、受阻酚(3,5-二丁基-4-羟基-苯基丙酸十八烷基)酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪、2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。优选的，所述的抗氧剂是由GX2921抗氧剂和P-EPQ抗氧剂复配使用；复配比例为2:1。
所述的加工助剂包括PETS高温润滑剂在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性；良好的脱模和流动性能；PETSAP突出的热稳定性，使它可用于此类体系的加工过程，不用担心发生降解对部分结晶的塑料有极好的成核作用，它可以显著改善透明度及表面光洁度。优选的，所述润滑剂为硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
一种户外替代免喷涂效果超耐候高黑度聚碳酸酯树脂的制备方法，其特征在于：
(1)按比例称量各原材料；
(2)将原材料置于高速混合机中混合均匀，混合时间为10-15min，将混合后的原材料加入到双螺杆挤出机中进行熔融共挤，挤出机温度：250°-300°，挤出机螺杆转速为750-1000转/分钟，水槽温度30℃-60℃。经螺杆挤出后冷却、吹干、切粒，得到超耐候高黑度聚碳酸酯。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过在聚碳酸酯材料中添加耐候助剂及树脂抑制剂，两种助剂进行协同使用，提高了材料的耐候性及降低材料黄变；
(2)结合聚碳酸酯具有突出的冲击韧性、尺寸稳定性，优良的力学强度、电绝缘性，等优良的机械性能加入相关的功能助剂得到高耐候超黑的产品；
(3)聚碳酸酯材料中添加复合色粉，使材料颜色超黑，且注塑制件表面无麻点；使用了加工助剂，使聚碳酸酯材料更好的成型加工；
(4)替代免喷涂产品，减少二次加工带来的环境污染；主要应用于汽车内外饰。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
本发明实施例1-8采用如下原料：
所述的聚碳酸酯为双酚A型，重均分子量为7000-12000Da，
所述的复合色粉是由溶剂绿和透明红组成，其比例为3:1。
所述的耐候助剂为UV329和UV234。
所述的树脂抑制剂为1704。
所述的加工助剂为PETS高温爽滑剂PETS-AP。
所述的抗氧剂为抗氧剂GX2921和抗氧剂P-EPQ。
本发明实施例1-8采用以下制备方法：
(1)按比例称量各原材料；
(2)将原材料置于高速混合机中混合均匀，混合时间为10-15min，将混合后的原材料加入到双螺杆挤出机中进行熔融共挤，挤出机温度为250°-300°，挤出机螺杆转速为75-1000转/分钟，水槽温度40°-70°。经螺杆挤出后冷却、吹干、切粒，得到超耐候高黑度聚碳酸酯。
测色仪型号：美能达CM-2500C。
实施例1-8的配方及测试数据如表1所示：
Figure BDA0002816064910000061
Figure BDA0002816064910000071
由上表的测试结果可以看出：对比例中不加任何的耐候助剂及无抑制剂，氙灯老化色差ΔE变化最大，色差值为ΔE 5.5；实施例1单独添加耐候助剂，无抑制剂时氙灯老化色差ΔE变化较大，色差变化值为ΔE 5.0；实施例2单独添加抑制剂，无添加耐候助剂，氙灯老化色差ΔE变化较大，色差变化值为ΔE 5.0；实施例3-8中添加耐候助剂及抑制剂，提供调整两种助剂的不同比例，等到最佳的配方，氙灯老化色差变化也符合要求，色差变化值为ΔE 1.5。由此可见，通过在聚碳酸酯材料中添加耐候助剂及树脂抑制剂，两种助剂进行协同使用，提高了材料的耐候性及降低材料黄变。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，特征在于：包括以下重量百分比计的原料：
Figure FDA0002816064900000011
2.根据权利要求1所述的一种户外用，具有免喷涂效果、超耐候、高黑度聚碳酸酯树脂，其特征在于：所述的复合色粉是由溶剂绿3和透明红EG组成，其比例为1-2.5:1-1.5。
3.根据权利要求1所述的一种户外替代免喷涂效果超耐候高黑度聚碳酸酯树脂，其特征在于：所述的耐候助剂为紫外吸收剂；为苯甲酸酯类、水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或三嗪类紫外吸收剂中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求3所述的一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，其特征在于：所述紫外吸收剂为2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2’-羟基-3’,5’双(α,α-二甲基苄基)苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二特戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-苯甲酸基苯基)-5氯-2H-苯并三唑、单苯甲酸间苯二酚酯、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2)-5-正己烷氧基苯酚、水杨酸苯酯、水杨酸-4异丙基苄酯、水杨酸-2-乙基己基酯或六甲基磷酰三胺中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求4所述的一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，其特征在于：所述紫外吸收剂为UV329和UV234中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，其特征在于：所述的树脂抑制剂为矽类树脂劣化抑制剂。
7.根据权利要求1所述的一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，其特征在于：所述的加工助剂包括润滑剂，所述润滑剂为硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，其特征在于：所述抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基)酯、受阻酚(3,5-二丁基-4-羟基-苯基丙酸十八烷基)酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪、2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求8所述的一种户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯，其特征在于：所述的抗氧剂是由GX2921抗氧剂和P-EPQ抗氧剂复配使用；复配比例为2:1。
10.根据权利要求1-9任意之一所述户外使用，具有免喷涂效果且超高耐候、高黑度的改性聚碳酸酯的制备方法，其特征在于：
(1)按比例称量各原材料；
(2)将原材料置于高速混合机中混合均匀，混合时间为10-15min，将混合后的原材料加入到双螺杆挤出机中进行熔融共挤，挤出机温度为250°-300°，挤出机螺杆转速为750-1000转/分钟，水槽温度40℃-70℃；经螺杆挤出后冷却、吹干、切粒，得到超耐候高黑度聚碳酸酯。
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