CN112592572A - 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112592572A CN112592572A CN202011299351.9A CN202011299351A CN112592572A CN 112592572 A CN112592572 A CN 112592572A CN 202011299351 A CN202011299351 A CN 202011299351A CN 112592572 A CN112592572 A CN 112592572A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polycarbonate composition
- polycarbonate
- toughening agent
- polyurethane
- filler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 46
- 239000012745 toughening agent Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical group O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- -1 silicate compound Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 14
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 12
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 47
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012761 high-performance material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 12
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000192710 Microcystis aeruginosa Species 0.000 description 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 2
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000012662 bulk polymerization Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L55/00—Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
- C08L55/02—ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，该组合却由包括如下重量份数的原料制备得到：聚碳酸酯10～90份，ABS10～90份，填料1～50份，增韧剂0.5～20份，聚氨酯0.5～20份，抗氧剂0.001～5份，润滑剂0.001～5份，所述填料为长径比为20:1‑1000:1的硅酸盐化合物；所述增韧剂为具有反应性基团GMA反应基团或马来酸酐基团的接枝三元共聚物。本发明所述的聚碳酸酯组合物通过填料、反应性增韧剂和聚氨酯的协同增效作用，在注塑和挤出的工艺上均可实现满意的哑光效果，同时实现填料的更好的分散以及和树脂界面的结合，得到高性能的材料实施应用。
Description
技术领域
本发明属于工程塑料领域，尤其是涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。
背景技术
PCABS是一种传统的高性能合金，具有表面光泽度高，韧性好，加工流动性好等有益特点，应用于各个领域当中，特别是电子电器，交通运输，建筑材料等领域工程塑料技术领域。随着行业的发展，对材料的要求也越来越高。通过填充增强改性聚碳酸酯及其合金，赋予材料更高的强度，刚性以及耐高温和绝缘性，是一种应用广泛的改性产品，符合各行各业的轻量化和薄壁化的发展趋势。除了对材料要求高刚性，高模量等高性能化发展要求之外，还需要赋予材料一定的视觉感官度，尤其在电器和电子携带产品外壳设计中，材料的哑光技术可以提高材料在使用过程中对视觉的舒适感提高，例如家用电器外壳上，TV的边框和手机后壳等，从视觉的舒适性的提高，手感的增强，以及后处理的便利等角度考虑，适当的哑光效果聚碳酸酯材料是设计优化的考虑关键因素之一，因此开发具有哑光效果的聚碳酸酯在不同行业中均具有广泛的应用前景。
目前常用哑光技术有以下几种：
1)添加无机材料，如纳米二氧化硅，通过利用填料表面和基体树脂之间的不相容性和不易浸润性，在加工的过程中填料会迁移，形成凹凸不平的的表面，从而产生哑光效果；CN201410177444.2就公开通过添加ACS和纳米二氧化硅来实现哑光效果的PCABS。
2)加入含量较高的橡胶，尤其是粒径较大或者具有一定交联度的橡胶，在加工过程中橡胶和树脂基体会发生分相，通过橡胶发生的微收缩导致材料表面形成粗糙的效果而产生哑光效果；
3)加入环氧类物质，通过环氧基团的引入，降低了ABS和PC树脂之间的相容性，从而降低材料表面的光泽度，从而产生哑光效果；CN201810442932.X就公开了通过添加环氧化物和云母粉来实现哑光效果的PCABS。
4)也可通过注塑模具的纹路设计，使材料表面具有一定的粗糙度，从而实现哑光效果。
以上的哑光技术均具有一定的局限性，如填料的加入会导致基体连续相的不一致，容易引起力学性能和外观等其它性能，尤其是加工过程中熔接线隐患；橡胶和环氧的大量加入会大幅度影响树脂的流动性，以及降低材料的刚性，因此在一定程度上限制了材料的应用，尤其是薄壁化的行业发展趋势下，较低的流动性将产生较大的弊端；依靠模具设计对材料的加工条件依赖性强，适用性不广。
因此，开发一种兼具哑光、韧性好、表面质量高且易于加工的聚碳酸酯具有重要的研究意义和经济价值。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，克服现有技术中聚碳酸酯难以兼顾哑光、弯折韧性及依赖加工条件的缺陷或不足，通过填料、反应性增韧剂和聚氨酯的协同增效作用，在注塑和挤出的工艺上均可实现满意的哑光效果，同时实现填料的更好的分散以及和树脂界面的结合，得到高性能的材料实施应用。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种聚碳酸酯组合物，由包括如下重量份数的原料制备得到：
所述填料为长径比为20:1-1000:1的硅酸盐化合物；
所述增韧剂为具有反应性基团GMA反应基团或马来酸酐基团的接枝三元共聚物。
填料的加入可以增强哑光效果，同时可以提高材料的尺寸稳定性，反应性增韧剂与聚碳酸酯(PC)具有较好的相容性，聚氨酯(PU)具有形状记忆功能；本发明向聚碳酸酯中添加填料，反应性增韧剂和聚氨酯，可以保证聚碳酸酯的具有较高的弯折韧性和较好的哑光效果。
其中，带有反应性基团的增韧剂可以增加ABS在PC中的分散，同时反应基团可以和极性的填料表面的活性基团反应，进一步提高填料在树脂基体中的分散，同时提高哑光材料表面微结构的稳定，保证优异的哑光效果，同时具有良好的韧性和表面质量；提高增韧剂与聚碳酸酯也有更好的相容性倾向，反应基团可赋予材料实现微弱的哑光效果；聚氨酯的加入可以调节聚碳酸酯和其它组分之间的相容性，一定长径比的硅酸盐填料的加入可适当地增加组合物表面的粗糙度，聚氨酯和填料的加入让组合物中的增韧剂橡胶粒子微收缩作用更为明显，使得填料、增韧剂和聚氨酯在光泽的降低上具有较好的协同增效作用，赋予聚碳酸酯具有更加具有优势的哑光效果，以及更高的综合性能。若长径比太小，则无法通过体积尺寸实现梯度分散，形成哑光表面和韧性中心的结构，若长径比太大，加工过程中对其破坏程度大，容易引起表面缺陷，同时韧性会得到损失。
另外，填料的加入可对体系进行增强，会更大程度的保留的韧性；而增韧剂的加入，体系的韧性得到改善；聚氨酯具有较好的流动性，有利于材料的表面形成足够的微结构加强哑光效果的呈现，通过填料、反应性增韧和聚氨酯的协同配合，本发明提供的聚碳酸酯组合物具有较好的具有哑光的高表面质量，具有韧性好适合不同加工工艺。
本发明提供的聚碳酸酯组合物的3.0mmIZOD缺口冲击强度大于100J/m，注塑水花白纹在1.5mm*100mm*100mm观察范围内缺陷个数小于10个；注塑光泽度小于15；挤出光泽度小于20。，可满足不同加工工艺(挤出、注塑等)的哑光效果需求。
优选地，由包括如下重量份数的原料制备得到：
本领域常规用来制备聚碳酸酯组合物的聚碳酸酯、ABS、填料、增韧剂、抗氧剂和润滑剂均可用于本发明中。
优选地，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物中的一种或者两种以上；优选地，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
优选地，所述聚碳酸酯的重均分子量为32000～60000，端羟基含量不大于100ppm。
端羟基的含量通过如下方法测得：取特定含量的测试样配制1％浓度(质量浓度)的澄清溶液，用中性乙醇冲洗，并加入定量的酚酞指示剂，用0.5mol/L盐酸溶液滴定量至红色消失，根据盐酸消耗量即得到端羟基含量。
ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，现有一般通过本体聚合法、乳液聚合法、本体-悬浮聚合法制备得到，其均可用于本发明中。
优选地，所述ABS中丙烯腈的含量不低于17％(例如17～40％)，橡胶含量不低于12％(例如12～45％)。
优选地，所述反应基团含量重量百分比在0.6-20％。
优选地，所述聚氨酯的Tg温度小于-30℃，折射率为1.52，且吸油值在50～150，D50为3～40μm。
聚氨酯的Tg温度通过如下方法测得：取特定重量的聚氨酯测试样放入示差热量分析仪器中，设定升温速率为10℃/min，升温范围为-60～200℃，氮气氛围并进行两个循环，从分析曲线中读取Tg温度。
聚氨酯的折射率通过厚度为2.0mm的测试样板阿贝折射仪直接测得。
聚氨酯的吸油值通过如下方法测得：在固定重量的聚氨酯中逐步加入邻苯二甲酸二辛酯，充分搅拌直至无试剂析出，根据添加试剂的质量即可得到聚氨酯的吸油值。
更为优选地，所述聚氨酯的D50为5～8μm。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂(例如1010、176等)、亚磷酸酯类抗氧剂(例如168、626、9228等)或受阻胺类抗氧剂(例如1098等)中的一种或两种以上。
优选地，所述润滑剂为PETS、GTS、GMS、硅油或白油中的一种或两种以上。
本发明的玻纤增强的聚碳酸酯组合物还可以包括一些其它的功能助剂以实现更多样化的性能。
例如阻燃剂(如BDP、RDP、苯氧磷腈等，重量百分数为1～20％)；抗静电剂(如导电炭黑、导电石墨、聚酰胺聚醚嵌段共聚物、离子液体等，重量百分数为1～30％)；抗菌剂(如具有一定载体的银离子抗菌剂等，重量百分数为0.01～5％)；填料(如碳酸钙、滑石粉、硅灰石、二氧化钛、硫酸钡等，重量百分数为0.1～90％)；色粉(如炭黑、硫化锌等无机类颜料，蒽醌等有机类染料，重量百分数为0.001～20％)。
本发明还提供了一种如上述所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：
将聚碳酸酯、ABS、填料、增韧剂、聚氨酯、抗氧剂和润滑剂混合后，经挤出造粒或注塑，即得所述聚碳酸酯组合物。
利用挤出工艺制备得到聚碳酸酯组合物的过程如下：
将聚碳酸酯、ABS、增韧剂、抗氧剂和润滑剂混合通过高混机混合后从主喂料口加入，聚氨酯组分单独通过第一喂料口加入，填料从第二侧喂口加入，挤出，造粒，即得所述聚碳酸酯组合物。
相较于聚碳酸酯，聚氨酯组分的耐热性较差，通过侧喂料口加入可以更好地保证聚氨酯的性能。
利用注塑工艺制备得到玻纤增强的聚碳酸酯组合物的过程如下：
将聚碳酸酯、ABS、填料、增韧剂、聚氨酯、抗氧剂和润滑剂混合，注塑，即得所述玻纤增强的聚碳酸酯组合物。
本发明的制备方法工艺简单，适用性强，易于推广应用。
本发明还提供了一种如上述所述的聚碳酸酯组合物在制备电器或电子携带产品中的应用。
相对于现有技术，本发明所述的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，具有以下优势：
(1)本发明提供聚碳酸酯组合物中填料的加入可以增强哑光效果，同时可以提高材料的尺寸稳定性，反应性增韧剂与聚碳酸酯(PC)具有较好的相容性，聚氨酯(PU)具有形状记忆功能；本发明向聚碳酸酯中添加填料，反应性增韧剂和聚氨酯，可以保证聚碳酸酯的具有较高的弯折韧性和较好的哑光效果。
(2)带有反应性基团的增韧剂可以增加ABS在PC中的分散，同时反应基团可以和极性的填料表面的活性基团反应，进一步提高填料在树脂基体中的分散，同时提高哑光材料表面微结构的稳定，保证优异的哑光效果，同时具有良好的韧性和表面质量；而且增韧剂与聚碳酸酯也有更好的相容性倾向，反应性基团的引入进一步会降低部分聚碳酸酯的光泽度，实现微弱的哑光效果；聚氨酯的加入可以调节聚碳酸酯和其它组分之间的相容性，一定长径比的硅酸盐填料的加入可适当地增加组合物表面的粗糙度，聚氨酯和填料的加入让组合物中的增韧剂橡胶粒子微收缩作用更为明显，使得填料、增韧剂和聚氨酯在光泽的降低上具有较好的协同增效作用，赋予聚碳酸酯具有更加具有优势的哑光效果，以及更高的综合性能。
(3)本发明提供的聚碳酸酯组合物的3.0mmIZOD缺口冲击强度大于100J/m，注塑水花白纹在1.5mm*100mm*100mm观察范围内缺陷个数小于10个；注塑光泽度小于15；挤出光泽度小于20。，可满足不同加工工艺(挤出、注塑等)的哑光效果需求。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
本发明各实施例及对比例选用的部分试剂说明如下：
PC树脂：S-2000F，上海三菱，重均分子量为48000，端羟基含量为10ppm；
PC树脂：E-1000F，上海三菱，重均分子量为50000，端羟基含量为25ppm；
ABS树脂：PA747S，奇美，丙烯腈的含量为27％，橡胶含量为35％；
滑石粉：IMERYS-3CA IMERYS；长径比为200:1；
硅灰石：WOLL-10992,IMERYS；长径比为800:1；
滑石粉：HTPUTRA-5L IMIFABI；长径比为1:1；
反应性的增韧剂：PTW,美国杜邦，GMA含量为10％；
增韧剂：M521，日本钟渊，MMA接枝PB；
聚氨酯：PC-8创新化工，Tg为-48℃，折射率为1.52，吸油值为80，D50为5μm；
聚氨酯：PC-5创新化工，Tg为-35℃，折射率为1.52，吸油值为52，D50为38μm；
聚氨酯：PC-3创新化工，Tg为-35℃，折射率为1.52，吸油值为40，D50为38μm；
抗氧剂：1076和168，BASF；
润滑剂：PETS，发基；
其它加工助剂：颜料，钛白粉R104，杜邦公司。
各实施例和对比例的玻纤增强的聚碳酸酯通过如下方法制备得到。
将聚碳酸酯、ABS、增韧剂、抗氧剂、润滑剂和其它加工助剂(如有)混合通过高混机混合后从主喂料口加入，聚氨酯组分单独通过第一喂料口加入，填料从第二侧喂口加入，挤出，造粒，即得所述玻纤增强的聚碳酸酯组合物。
本发明各实施例及对比例的聚碳酸酯的各项性能的测试方法如下：
弯曲模量：根据ASTM D790-2017标准下进行厚度为3.0mm弯曲样条测试，其中注塑温度为280℃；其中弯曲模量越高，材料刚性越好；
IZOD冲击强度：在注塑温度为260℃的厚度为3.0mm的IZOD标准样条后在室温25℃，50％湿度进行调节48h后测试并记录数据。
表面缺陷：在注塑温度为260℃，极限注塑速度(99％)以及极限注塑压力(99％)下注塑厚度为1.5mm的100mm*100mm板材，观察范围内缺陷个数；
注塑光泽度：根据ASTM-D523-2014标准下测试3.0mm厚度直径不小于60mm的注塑板，注塑温度为300℃，用光泽度仪测试60°光泽度大小，光泽度越小，哑光效果越好，当注塑光泽度小于20°，挤出光泽度小于25°的情况下，综合哑光效果最佳。
挤出光泽度：在挤出温度为260℃下成型膜厚为3.0mm的板材，经过室温冷却48h后，按照ASTM-D523-2014标准下用光泽度仪测试60°光泽度大小，光泽度越小，哑光效果越好。
实施例1～13
本实施例提供一系列聚碳酸酯组合物，其组分如表1。
表1实施例1～13提供的聚碳酸酯组合物的组分(份)
实施例14～20
本实施例提供一系列聚碳酸酯组合物，其组分如表2。
表2实施例14～17提供的玻纤增强聚碳酸酯组合物的组分(份)
对比例1～7
本对比例提供一系列聚碳酸酯组合物，其组分如表3。
表3对比例1～7提供聚碳酸酯组合物的组分(份)
按上述提及的测试方法对各实施例和对比例的聚碳酸酯组合物的性能进行测定，测试结果如表4。其中，对比例5由于聚氨酯的添加量过大，无法挤出/注塑成型，故无法进行性能测试。对比例4增韧剂添加量过大挤出/注塑成型后出现了严重的外观缺陷。
表4各实施例和对比例的聚碳酸酯组合物的性能测试结果
从表4可知，本发明各实施例提供的聚碳酸酯组合物具有较好的韧性和表面质量及优异的哑光性能。填料的加入可对体系进行增强，会更大程度的保留的韧性；而增韧剂的加入，体系的韧性得到改善；聚氨酯具有较好的流动性，有利于材料的表面形成足够的微结构加强哑光效果的呈现，通过填料、反应性增韧和聚氨酯的协同配合。
增韧剂的加入可使得光泽度能呈现较为满意的哑光效果，冲击强度也会上升。具体地，在一定范围内(实施例1、6～9)，增韧剂的添加量增大时，韧性得到较好的保障，而且注塑哑光效果越来越明显，挤出哑光效果维持满意水平；增韧剂添加量继续增大时，哑光效果由于橡胶和聚氨酯的协同作用减弱也略有降低；其添加量较大时，外观会出现缺陷隐患；如添加量过大(对比例4)，会引起材料的严重分层外观缺陷，同时大幅度劣化加工性能，无法正常成型并使得哑光效果无法体现。
聚氨酯的加入可改善韧性和光泽效果。在一定范围内(实施例1、10～13)，聚氨酯的添加量增大时，哑光效果越来越好，尤其是挤出哑光改善。但聚氨酯的添加量较大时，哑光效果由于橡胶和聚氨酯的协同作用减弱也略有降低，且体系的热稳定性降低将导致韧性的下降，同时表面质量也会下降，缺陷数增加；如聚氨酯的添加量过大(如对比例5)，会严重降低体系的热稳定性导致弯折韧性的下降，进而出现无法挤出拉条折断现象；当增韧剂的添加量为5～10，聚氨酯的添加量为5～10时，具有更佳的综合性能。
当选择不同技术参数的其它原材料与实施例1进行对比，如实施例14-15可发现，PC和ABS树脂主要影响合金的相容性，对其他性能没有明显的影响，不同的聚氨酯种类对挤出哑光效果和注塑哑光效果稍有影响，长径比增加如实施例17，会降低材料的韧性，以及提高光泽度，哑光效果与实施例1比仍有差距。
而对比例1由于未对聚碳酸酯组合物进行改性处理，和传统的聚碳酸酯组合物都为高光泽，无法实现哑光的表面质感，通过单一的增韧剂的加入不能实现哑光效果，却带来加工缺陷和相分离的风险；对比例3由于仅添加增韧剂，无法通过添加量实现哑光效果的呈现；对比例2由于仅添加聚氨酯，虽然可以降低光泽度但是不满足均匀的哑光要求，同时单独加入聚氨酯会导致聚碳酸酯树脂基体不具备足够的韧性导致应用局限；对比例6由于添加的增韧剂没有反应基团，不仅韧性不能满足的前提下也无法加强表面漫反射效应，对哑光效果的改善不佳。对比例7由于添加的长径比过大，在同等添加量下有效的表面粗糙度对组合物表面的橡胶粒子的限制作用难以发挥，光泽度也无法得到有效提升。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于：由包括如下重量份数的原料制备得到：
所述填料为长径比为20:1-1000:1的硅酸盐化合物；
所述增韧剂为具有反应性基团GMA反应基团或马来酸酐基团的接枝三元共聚物。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：由包括如下重量份数的原料制备得到：
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-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物中的一种或者两种以上；优选地，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
4.根据权利要求1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32000～60000，端羟基含量不大于100ppm。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述反应基团含量重量百分比在0.6-20％。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述聚氨酯的Tg温度小于-30℃，折射率为1.52，且吸油值在50～150，D50为3～40μm。
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚系抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧剂或受阻胺类抗氧剂中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述润滑剂为PETS、GTS、GMS、硅油或白油中的一种或两种以上。
9.一种如权利要求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：该方法包括如下步骤：
将聚碳酸酯、ABS、填料、增韧剂、聚氨酯、抗氧剂和润滑剂混合后，经挤出造粒或注塑，即得所述聚碳酸酯组合物。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的聚碳酸酯组合物在制备电器或电子携带产品中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011299351.9A CN112592572A (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011299351.9A CN112592572A (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112592572A true CN112592572A (zh) | 2021-04-02 |
Family
ID=75183186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011299351.9A Pending CN112592572A (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112592572A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114773820A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 金发科技股份有限公司 | 一种pc/abs共聚物及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103709709A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-09 | 上海锦湖日丽塑料有限公司 | 一种高韧性的聚碳酸酯组合物及其制备方法 |
| CN109265967A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-25 | 广州增城市大发塑胶颜料有限公司 | 一种雾面tpu材料及其制备方法 |
| CN109810489A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-28 | 四川朗迪新材料有限公司 | 一种超低光泽的哑光pcabs合金及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-19 CN CN202011299351.9A patent/CN112592572A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103709709A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-09 | 上海锦湖日丽塑料有限公司 | 一种高韧性的聚碳酸酯组合物及其制备方法 |
| CN109265967A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-25 | 广州增城市大发塑胶颜料有限公司 | 一种雾面tpu材料及其制备方法 |
| CN109810489A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-28 | 四川朗迪新材料有限公司 | 一种超低光泽的哑光pcabs合金及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114773820A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-22 | 金发科技股份有限公司 | 一种pc/abs共聚物及其制备方法 |
| CN114773820B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-11-03 | 金发科技股份有限公司 | 一种pc/abs共聚物及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112375363B (zh) | 一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN100549087C (zh) | 聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料 | |
| CN112480625B (zh) | 一种聚酯合金组合物及其制备方法和应用 | |
| EP3533812B1 (en) | Graft copolymer, thermoplastic resin composition including graft copolymer and the method of preparing thermoplastic resin composition | |
| CN102532849B (zh) | 一种pc/asa/pbt合金材料及其制备方法 | |
| CN107083030A (zh) | 一种低翘曲高强度玻纤增强pbt/asa合金材料及其制备方法 | |
| CN104072923B (zh) | 一种高耐热透明增强材料及其制备方法和应用 | |
| CN111500042B (zh) | 一种哑光pc/abs合金材料及其制备方法 | |
| CN103772885A (zh) | 一种消光pc/abs汽车仪表盘材料及其制备方法 | |
| CN101134838A (zh) | 一种玻纤增强pc合金材料及其制备方法 | |
| CN105566839A (zh) | 一种高性能耐老化abs/gf复合材料及其制备方法 | |
| CN112480626B (zh) | 一种玻纤增强聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN112457645B (zh) | 一种聚碳酸酯合金组合物及其制备方法和应用 | |
| CN101691445A (zh) | 一种汽车用耐醇解pa66复合材料及其制备方法 | |
| CN111763383A (zh) | 一种良触感玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法 | |
| CN112592572A (zh) | 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN103408905B (zh) | 一种pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN108047659B (zh) | 一种pbt/pc/asa复合材料及其制备方法 | |
| CN104177719A (zh) | 一种高耐热贯流风叶增强as专用料及其制备方法 | |
| CN109503971B (zh) | 一种用于卫浴的san/pmma复合材料及其制备方法 | |
| CN103013034B (zh) | 一种可用环氧树脂牢固粘接的改性abs树脂及其制备方法 | |
| CN112646348A (zh) | 一种高硬度高耐刮擦免喷涂高光pc/pbt合金材料及制备方法 | |
| CN112375362B (zh) | 一种pc/abs组合物及其制备方法和应用 | |
| CN106893250B (zh) | 一种吹塑用高熔体强度、良外观的abs树脂组合物 | |
| CN102558677A (zh) | 一种新型耐划痕聚丙烯复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210402 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |