CN113248895A - 一种多功能聚碳酸酯改性材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能聚碳酸酯改性材料,该改性材料同时具有透明、阻燃、耐候和耐高低温冲击性能,可以满足高端电子、电器产品某些户外特定严苛场合的需要。本发明的多功能聚碳酸酯改性材料,是由以下质量配比的原料制成:聚碳酸酯60~80份、聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物20~40份、阻燃剂0.08~0.1份、紫外光吸收剂0.3~0.5份、抗氧剂B900 0.1~0.3份、润滑剂0.1~0.2份。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程塑料及其制备方法,更具体地说涉及一种多功能聚碳酸酯改性材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC)原来是指分子主链中含有碳酸酯基的一类高分子聚合物的总称,依据大分子主链中酯基的结构可进一步分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型聚碳酸酯。由于脂肪族、脂肪族-芳香族等类型聚碳酸酯的主链柔性好、分子间作用力低,导致这类聚碳酸酯材料机械性能较低,从而限制了其在工程塑料等方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产和实际应用,其中双酚A型芳香族聚碳酸酯又是应用量最大、用途较广聚碳酸酯品种,化学名称为2,2'-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯。双酚A型芳香族聚碳酸酯的生产方法有酯交换法和光气化法,目前工业界主要是以双酚A和碳酸二苯酯为原料采用熔融酯交换法制备聚碳酸酯,业界所称的聚碳酸酯(PC)也是特指这一类结构的聚合物。
由于主链结构中的特殊性,PC成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料,产量仅次于聚酰胺(尼龙)。分析PC化学结构与分子组成可知:主链结构中柔性酯基赋予PC大分子具有一定的韧性,主链结构中苯基同时赋予PC大分子具有一定的刚性,因此PC是兼具有韧性和刚性并以刚性为主的理想的工程材料。PC树脂20℃的折光指数1.585,熔融加工工程中不易结晶,可以制得玻璃态的无定形聚合物,可见光的透过率高达90%。PC玻璃化转变温度高、热变形温度高,同时还具有在负载下的蠕变率低、电绝缘性能好等一系列特点,因此在电子、电器等耐高温场合常常作为首选材料。尽管PC树脂具有上述诸多优点,但是也存在一些不足,例如PC耐水解性差、长期户外使用会产生黄变和韧性下降;未经改性的PC阻燃性不佳,只能达到UL-94标准中V-2级,不能满足电子、电器领域达到UL-94标准中V-0级;此外,未经改性的PC树脂23℃缺口冲击强度较高,可达25~35kJ/m2,但是低温冲击强度,尤其-40~-50℃缺口冲击强度下降较大,通常只有10~15kJ/m2,低温冲击强度下降幅度达50%甚至更高,不能满足极寒地区户外使用的电子元器件作为结构件使用的要求。
近年来,随着科学技术发展和为了满足电子、电器产品某些户外特定场合需要,对透明、阻燃、耐候、耐低温冲击改性聚碳酸酯提出了多种更高性能的要求。例如希望改性PC能够同时满足以下要求:①低温冲击性能优异,23℃缺口冲击强度高达50~60kJ/m2,尤其-40~-50℃缺口冲击强度不下降或下降幅度较小;②400-760nm的可见光透过率≥85%;③阻燃性能达到UL-94标准中V-0级;④可以满足户外长期使用,性能基本保持不变;⑤耐高低温冲击:2mm厚的板材分别在-40℃低温、23℃室温和75℃高温环境中,使用2kg重锤自15英寸高度自由落下,产品不产生裂纹等等。查阅并分析文献可知,现有公开的技术均不能同时满足上述要求。例如公开号为CN 108752900A的发明专利公开了“PC光学阻燃材料及其制备方法”,其中通过采用特殊的阻燃剂、扩散剂和抗滴落剂,对PC材料进行改性,使得到的PC光学阻燃材料可见光透光率高达85%,阻燃达到UL94 V-0级,但没有给出具体的冲击强度等力学性能测试结果。同样公开号为CN 101704994A的发明专利公开了“一种透明阻燃聚碳酸酯(PC)材料及其制备方法”,其采用两种不同熔体流动速率PC树脂并用,加入抗滴落剂PTFE粉0.2~0.6、阻燃剂0.04~0.12、脱模剂0.2~0.8制备出经UL-94测试标准测试阻燃性达到V-0级的透明PC材料。上述两个公开专利中PC光学阻燃材料具有较好的阻燃性能和可见光透光性能,但是它们在室温下冲击强度不高(其中CN 101704994A的发明专利给出缺口冲击强度774~779J/m),也都不具有显著的耐候性能,不能满足户外的超低温环境的长期使用要求。公开号为CN 104672839A的发明专利公开了“一种阻燃增韧型PC复合材料及其制备方法”,其组分按质量百分数配比为:PC60%~80%、阻燃剂10%~15%、增韧剂10%~15%、有机蒙脱土5%~10%、相容剂1%~4%、抗氧剂0.1%~0.5%、其它助剂0.1%~2%。该发明制得的阻燃增韧型PC复合材料,具有阻燃性好(氧指数可达32以上)、抗冲击效率高、热稳定性好、强度高、电性能优良和成本低等特点。该公开专利的阻燃PC材料使用了较多的三苯基磷酸酯等阻燃剂、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物等增韧剂和有机蒙脱土,导致改性PC不具有透明性,没有给出室温冲击强度和低温冲击强度等力学性能测试结果,同时该公开专利的阻燃PC材料也不具有显著的耐候性能。公开号为CN 109401269A的发明专利公开了“一种用于汽车灯饰的增韧阻燃PC复合材料”,其采用质量份数配比为:中粘度PC 98.2份~99份、抗氧剂0.1份、硅系增韧阻燃剂0.7份~1.5份、改性剂0.2份,制备出增韧阻燃PC复合材料。从公开资料可知,该增韧阻燃PC复合材料的室温缺口冲击强度130~770J/m,同样不具有优异的耐低温冲击性能和耐候性能。公开号为CN 106977891A的发明专利公开了“一种耐低温无卤阻燃聚碳酸酯组合物及其用途”,其提供一种耐低温无卤阻燃聚碳酸酯组合物包含以下重量比的成分:聚碳酸酯20-30份;聚硅氧烷-聚碳酸酯无规共聚物0.3-1份;丙烯腈/丁二烯/苯乙烯三元共聚物(ABS)8-15份。这种材料实际上是PC/ABS共混物,由于ABS主链结构中丁二烯含有双键,导致耐候性差也不具有透明性。同时还可以看出该PC复合材料的只给出了室温冲击强度,没有给出具体低温冲击强度、可见光透过性能以及耐候性能。公开号为CN 106928439A的发明专利公开了“一种耐低温非透明高冲击无规共聚聚碳酸酯及其制备方法和用途”,其所述无规共聚聚碳酸酯由聚碳酸酯嵌段和聚硅氧烷嵌段组成。该无规共聚聚碳酸酯综合性能优良,具有优异的耐低温性和力学性能,特别是抗冲击强度高,尤其是具有较好的低温抗冲击强度高达598~721J/m。但是该无规共聚聚碳酸酯透明性也不好,不能满足户外长期使用,同时成本明显高于PC树脂。
综上所述,目前市场正在使用的改性PC材料通常具有单一优异性能或具有两种较好的性能,例如具有阻燃功能,耐候功能,透明/阻燃功能,耐低温/阻燃功能等,没有一种改性PC材料同时具有透明、阻燃、耐候、耐高低温冲击改性聚碳酸酯多功能组合物材料,尤其是满足特定场合的耐高低温冲击性能。因此,设计一类同时具有透明、阻燃、耐候、耐高低温冲击改性聚碳酸酯多功能组合物材料满足电子、电器产品某些户外特定场合需要,进一步改性聚碳酸酯材料的扩大应用。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题与不足,提供一种多功能聚碳酸酯改性材料,该改性材料同时具有透明、阻燃、耐候和耐高低温冲击性能,可以满足高端电子、电器产品某些户外特定严苛场合的需要。
同时本发明还提供该多功能聚碳酸酯改性材料的制备方法,该方法通过聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物(简称PC-co-PDMS)的混合物制备、聚碳酸酯与助剂混合、配方所有原料与助剂的进一步混合、双螺杆共混改性挤出造粒等四步工艺制备得到透明、阻燃、耐候、耐高低温冲击性能优异的多功能聚碳酸酯改性材料。这种改性材料综合性能好,可以满足例如高温或冬季极寒地区电动汽车充电桩、大尺寸基站天线外罩等特殊高端电子、电器产品的新需求,未来应用范围将更加广泛;本发明中聚二甲基硅氧烷简称PDMS。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明的多功能聚碳酸酯改性材料,是由以下质量配比的原料制成:
本发明上述的多功能聚碳酸酯改性材料,其进一步的技术方案是所述的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物由以下质量配比的原料组成:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物 100份
过氧化二苯甲酰 0.05~0.15份
抗氧剂B215 0.05~0.1份。
更进一步的技术方案是所述的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物是PC与PDMS无规嵌段共聚物,其中PDMS在共聚物中的质量百分比含量为18~40wt%。再进一步的技术方案是所述的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物在载荷1200g、测试温度300℃条件下熔体质量流动速率为6.0~10.0g/10min的粉状原料的一种或多种组合。所述的过氧化二苯甲酰优选是纯度99.5%以上、熔点104~105℃的高纯度粉末状工业级原料。
本发明上述的多功能聚碳酸酯改性材料,其进一步的技术方案还可以是所述的聚碳酸酯在载荷1200g、测试温度300℃条件下熔体质量流动速率为5.0~15.0g/10min的粉状原料一种或多种组合。
本发明上述的多功能聚碳酸酯改性材料,其进一步的技术方案还可以是所述的阻燃剂是纯度99.5%以上、粒径0.5~2μm的全氟丁基磺酸钾。
本发明上述的多功能聚碳酸酯改性材料,其进一步的技术方案还可以是所述的紫外光吸收剂是UV 5411、UV 234中一种或其组合。
本发明上述的多功能聚碳酸酯改性材料,其进一步的技术方案还可以是所述的润滑剂是数均相对分子质量为2×106~5×106g/mol超高分子量聚硅氧烷树脂粉末。
本发明上述的多功能聚碳酸酯改性材料的制备方法,其包括以下步骤:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:在可以稳定控制温度90±5℃条件下于高速混合机加入聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min以上,启动高速搅拌即1000rpm以上搅拌3min以上使温度快速升至110±5℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min以上,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min以上后排料至另一台带夹套水冷却的低速混合机中与聚碳酸酯进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在高速混合机中加入聚碳酸酯、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min以上,启动高速搅拌即1000rpm以上搅拌5min以上后排料至另一台带夹套水冷却的低速混合机中与制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
进一步混合:上述的多功能混合料在带夹套水冷却的低速混合机中继续搅拌,当温度下降到40±5℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使聚碳酸酯、聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物和多种助剂进一步共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;
其中双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190±10℃,2区温度210±10℃,3区温度230±10℃,4区温度240±10℃,5区温度250±10℃,6区温度260±10℃,7区温度250±10℃,8区温度250±10℃,9区温度240±10℃,机头温度240±10℃。
本发明中不同温度下落锤冲击测试如下:①室温冲击实验:2mm厚的板材在温度23℃、相对湿度50%的恒温箱中放置8h,然后迅速使用2kg重锤分别自7.5英寸或15英寸高度自由落下,肉眼观察产品是否产生裂纹;每一个板材样品在相同温度-高度条件下测试3次,出现一次裂纹就判断为不合格。②高温冲击实验:2mm厚的板材在温度75℃、相对湿度50%的恒温箱中放置8h,然后迅速使用2kg重锤分别自7.5英寸或15英寸高度自由落下,肉眼观察产品是否产生裂纹;每一个板材样品在相同温度-高度条件下测试3次,出现一次裂纹就判断为不合格。③低温冲击实验:2mm厚的板材在温度-40℃、相对湿度50%的恒温箱中放置8h,然后迅速使用2kg重锤分别自7.5英寸或15英寸高度自由落下,肉眼观察产品是否产生裂纹;每一个板材样品在相同温度-高度条件下测试3次,出现一次裂纹就判断为不合格。
本发明中流变性能测试:复数粘度(η)、储能模量(G′)、损耗模量(G")和损耗因子(tanδ)通过流变仪(MCR 302,奥地利安东帕公司生产)在震荡模式下频率扫描测试所得。频率扫描测试条件为:温度260℃、应变1%,角频率(ω)从100到0.1rad/s。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
由于工程上在使用的双酚A型PC树脂存在长期户外使用会产生黄变、韧性下降以及自身结构决定了其阻燃性和耐低温冲击性能不佳等缺点,目前针对PC树脂改性解决了一些技术难题,使得改性PC树脂具有单一优异性能或具有两种较好的性能,例如具有阻燃功能、耐候功能、透明/阻燃功能或耐低温/阻燃功能等。但是现有技术不能通过PC改性使其同时具有优异透明、阻燃、耐候、耐高低温冲击多功能的综合性能。未经改性的双酚A型PC树脂玻璃化转变温度(Tg)约为150℃,其具有较好的耐高温性能,但是其较高的Tg又决定了在其玻璃化温度以下主链的运动常常也被被冻结了,导致材料的韧性下降,尤其是在低温-40℃条件下除了主链的运动被冻结了,甚至侧基等较小的不同运动单元也都被冻结了,此时PC韧性急剧下降,冲击强度较低。本发明创造性提出使用特殊结构聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物改性PC树脂,重点提高其低温缺口冲击强度和抗低温落锤冲击能力,主要设计思路包括:①针对在低温-40℃条件下PC树脂主链、侧基等不同运动单元都被冻结了,此时PC韧性急剧下降,冲击强度较低的实际情况,选择低Tg的橡胶改性PC是提高其低温冲击强度的有效方法。目前已知Tg的相对较低橡胶有顺式1,4-聚丁二烯橡胶(Tg=-95℃)、聚二甲基硅氧烷橡胶(Tg=-123℃),由于顺式1,4-聚丁二烯橡胶聚合以后分子主链还含有活泼的双键,导致其耐候性不佳,因此选择主链饱和聚二甲基硅氧烷橡胶兼具有优异的耐低温和耐候性能改性PC树脂可以有效改善PC上述不足。②由于聚二甲基硅氧烷是典型的非极性聚合物,溶度参数仅为15.2(J/cm3)1/2,而双酚A型PC树脂是典型的极性聚合物,溶度参数高达19.4(J/cm3)1/2。如果简单将两者物理共混,由于极性相差较大,改性后PC树脂力学性能很差,没有使用价值。本发明创造性采用化学合成与物理共混相结合的方法进行改性,先采用化学方法形成聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物,再利用共聚物与PC树脂进行物理共混。③化学合成聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的方法主要包括交替共聚、嵌段共聚、接枝共聚和无规共聚四种,而工业上嵌段共聚和无规共聚最常用。如果采用无规共聚得到的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物只具有一个Tg,且介于聚碳酸酯Tg(150℃)和聚二甲基硅氧烷Tg(-123℃)之间,往往既不体现聚碳酸酯的刚性、耐热性特点,也不体现聚二甲基硅氧烷柔性、耐低温的特性。而采用嵌段共聚方法得到的的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物具有两个Tg且分别对应于聚碳酸酯Tg(150℃)和聚二甲基硅氧烷Tg(-123℃),该共聚物保留了聚碳酸酯的刚性、耐热性和聚二甲基硅氧烷柔性、耐低温等特征。利用聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物对双酚A型PC改性时,共聚物中聚碳酸酯链段与PC树脂能很好地相容,同时共聚物中的聚二甲基硅氧烷低温增韧效果也能很好地发挥作用。④聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物组成强烈影响对双酚A型PC树脂的改性效果,如果共聚物物中的聚二甲基硅氧烷含量低,增韧效果尤其是低温增韧效果不理想;反之,如果共聚物物中的聚二甲基硅氧烷含量高,虽然增韧效果好,但是会降低改性PC的强度、模量、热变形温度等刚性指标。经多次研究发现,只有聚二甲基硅氧烷含量质量百分比含量为18~40wt%的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物作为PC树脂的低温冲击性能改性剂,在提高PC树脂的低温冲击强度同时平衡好弯曲强度、弯曲模量等刚性性能指标,满足产品-40℃低温落锤这一严苛测试要求。⑤由于聚二甲基硅氧烷自身强度低,在多次实验的基础上本发明创造性选择分解温度相对较低的有机过氧化物—过氧化苯甲酰作为交联剂,采用固相反应的方法先对聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物中的聚二甲基硅氧烷产生化学交联,进一步提高聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物的对聚碳酸酯树脂的低温增韧效果。⑥附图2~4流变性能实验结果表明,对聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物中的聚二甲基硅氧烷产生适度化学交联后,虽然制备的高性能PC混合物在260℃时的复数粘度稍高于未经改性的PC树脂,但是与未经过氧化物交联的PC混合物加工流变性能基本一致,这一结果表明对聚二甲硅氧烷适度交联并不影响改性PC混合物的加工流变性能。⑦为了避免残余的有机过氧化物在后期PC共混改性中导致其性能下降,本发明在聚二甲基硅氧烷化学交联的后期利用抗氧剂终止未反应的有机过氧化物自由基,然后再在双螺杆挤出机中进行PC树脂的共混改性。
综上所述,本发明的多功能聚碳酸酯改性材料同时具有透明、阻燃、耐候、耐高低温冲击性能,丰富了目前市场上可提供改性PC材料的品种,为用户提供了更多选择。这种改性PC多功能材料可以满足高温或冬季极寒地区电动汽车充电桩、大尺寸基站天线外罩、电子医疗器械等特殊高端电子、电器产品的新需求和在特定的场合使用。此外,本发明的多功能聚碳酸酯改性材料成本相对低廉,制备工艺简单。
附图说明
图1多功能聚碳酸酯改性材料制备工艺流程示意图
图2部分实施例和对比例复数粘度(η)与角频率(ω)关系曲线
图3部分实施例和对比例储能模量(G′)与角频率(ω)关系曲线
图4部分实施例和对比例损耗模量(G″)与角频率(ω)关系曲线
图5部分实施例和对比例损耗因子(tanδ)与角频率(ω)关系曲线
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明,但本发明并不仅仅限定于这些实施例。
实施例1
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=5.0g/10min)80,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量40wt%)20,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径0.5μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.1,润滑剂0.2,过氧化二苯甲酰0.1,抗氧剂B215 0.1。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度90℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至110℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到40℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;其中双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表1。
实施例2
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)75,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量30wt%)25,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径1μm)0.08,紫外光吸收剂UV 234 0.5,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.1,过氧化二苯甲酰0.05,抗氧剂B215 0.05。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度95℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至115℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到45℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度195℃,2区温度215℃,3区温度235℃,4区温度245℃,5区温度255℃,6区温度265℃,7区温度255℃,8区温度255℃,9区温度245℃,机头温度245℃。
经检测其性能见表1。
实施例3
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=15.0g/10min)70,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=6.0g/10min,PDMS含量25wt%)30,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径1.5μm)0.09,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,UV 2340.2,抗氧剂B900 0.2,润滑剂0.15,过氧化二苯甲酰0.15,抗氧剂B215 0.1。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度85℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至105℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到40℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度200℃,2区温度220℃,3区温度240℃,4区温度250℃,5区温度260℃,6区温度270℃,7区温度260℃,8区温度260℃,9区温度260℃,机头温度260℃。
经检测其性能见表1。
实施例4
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=8.0g/10min)65,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=8g/10min,PDMS含量20wt%)35,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径2μm)0.08,紫外光吸收剂UV 5411 0.5,抗氧剂B9000.3,润滑剂0.1,过氧化二苯甲酰0.10,抗氧剂B215 0.05。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度90℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至110℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到35℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表1。
实施例5
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)60,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=6.0g/10min,PDMS含量18wt%)40,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径0.5μm)0.1,紫外光吸收剂UV 234 0.3,抗氧剂B900 0.2,润滑剂0.2,过氧化二苯甲酰0.12,抗氧剂B215 0.1。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度95℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至110℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到45℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度185℃,2区温度205℃,3区温度225℃,4区温度235℃,5区温度245℃,6区温度255℃,7区温度245℃,8区温度245℃,9区温度235℃,机头温度230℃。
经检测其性能见表1。
实施例6
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=12.0g/10min)70,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量20wt%)30,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径1.0μm)0.08,紫外光吸收剂UV 5411 0.2,UV234 0,2,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.1,过氧化二苯甲酰0.10,抗氧剂B215 0.05。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度85℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至115℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到45℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度200℃,3区温度220℃,4区温度230℃,5区温度240℃,6区温度250℃,7区温度240℃,8区温度240℃,9区温度230℃,机头温度230℃。
经检测其性能见表1。
实施例7
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=7.0g/10min)75,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量25wt%)25,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径2μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.5,抗氧剂B900 0.1,润滑剂0.2,过氧化二苯甲酰0.15,抗氧剂B215 0.1。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度90℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至105℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到35℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度215℃,3区温度225℃,4区温度235℃,5区温度245℃,6区温度250℃,7区温度250℃,8区温度245℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表1。
实施例8
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=15.0g/10min)70,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=6.0g/10min,PDMS含量35wt%)30,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%、粒径1.5μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.1,UV 2340.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.1,过氧化二苯甲酰0.08,抗氧剂B215 0.1。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度90℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至110℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到40℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度220℃,4区温度230℃,5区温度240℃,6区温度250℃,7区温度240℃,8区温度240℃,9区温度230℃,机头温度230℃。
经检测其性能见表1。
实施例9
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)75,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=8g/10min,PDMS含量30wt%)25,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.5%、粒径2μm)0.1,紫外光吸收剂UV 234 0.5,抗氧剂B9000.2,润滑剂0.2,过氧化二苯甲酰0.1,抗氧剂B215 0.1。
制备工艺:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:首先在可以稳定控制温度90℃条件下于100升高速混合机加入PC-co-PDMS和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气5min;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min,启动高速搅拌即1000rpm以上3min使温度快速升至115℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与PC进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至另一台带夹套水冷却的800升低速混合机中与上述制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
配方所有原料与助剂的进一步混合:上述多功能混合料在带夹套水冷却的800升低速混合机中继续搅拌,当温度下降到40℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表1。
对比例1
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)100,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
对比例2
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)100,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%以上、1μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
对比例3
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=25.0g/10min)100,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%以上、1μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
对比例4
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)70,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量8wt%)30,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、PC-co-PDMS树脂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到阻燃耐候耐低温冲击改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
对比例5
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)70,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量8wt%)30,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%以上、1μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、PC-co-PDMS树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到阻燃耐候耐低温冲击改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
对比例6
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=30.0g/10min)75,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=30.0g/10min,PDMS含量8wt%)25,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%以上、1μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、PC-co-PDMS树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到阻燃耐候耐低温冲击改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
对比例7
原料配方(质量比,份):粉状PC树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min)70,粉状PC-co-PDMS树脂(载荷1200g、温度300℃时MFR=10.0g/10min,PDMS含量15wt%)30,全氟丁基磺酸钾阻燃剂(纯度99.8%以上、1μm)0.1,紫外光吸收剂UV 5411 0.3,抗氧剂B900 0.3,润滑剂0.2。
制备工艺:
聚碳酸酯与助剂混合:在300升高速混合机中加入PC树脂、PC-co-PDMS树脂、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min,启动高速搅拌即1000rpm以上5min后排料至混合料仓。
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使配方中PC树脂、PC-co-PDMS树脂和多种助剂共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机得到阻燃耐候耐低温冲击改性透明PC组合物。双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190℃,2区温度210℃,3区温度230℃,4区温度240℃,5区温度250℃,6区温度260℃,7区温度250℃,8区温度250℃,9区温度240℃,机头温度240℃。
经检测其性能见表2。
表1实施例1~实施例9性能一览表
①测试条件:载荷1200g、测试温度300℃。②测试速度:1mm/min。③测试速度:50mm/min。④测试速度:2mm/min。⑤紫外光辐照条件:强度0.51W/m2@340nm,黑板温度65℃,辐照时间1000h
表2对比例1~对比例7性能一览表
①测试条件:载荷1200g、测试温度300℃。②测试速度:1mm/min。③测试速度:50mm/min。④测试速度:2mm/min。⑤紫外光辐照条件:强度0.51W/m2@340nm,黑板温度65℃,辐照时间1000h。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物由以下质量配比的原料组成:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物 100份
过氧化二苯甲酰 0.05~0.15份
抗氧剂B215 0.05~0.1份。
3.根据权利要求2所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物是PC与PDMS无规嵌段共聚物,其中PDMS在共聚物中的质量百分比含量为18~40wt%。
4.根据权利要求3所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物在载荷1200g、测试温度300℃条件下熔体质量流动速率为6.0~10.0g/10min的粉状原料的一种或多种组合。
5.根据权利要求2所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的过氧化二苯甲酰是纯度99.5%以上、熔点104~105℃的高纯度粉末状工业级原料。
6.根据权利要求1所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的聚碳酸酯在载荷1200g、测试温度300℃条件下熔体质量流动速率为5.0~15.0g/10min的粉状原料一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的阻燃剂是纯度99.5%以上、粒径0.5~2μm的全氟丁基磺酸钾。
8.根据权利要求1所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的紫外光吸收剂是UV 5411、UV 234中一种或其组合。
9.根据权利要求1所述的多功能聚碳酸酯改性材料,其特征在于,所述的润滑剂是数均相对分子质量为2×106~5×106g/mol超高分子量聚硅氧烷树脂粉末。
10.一种如权利要求1-9任一所述的多功能聚碳酸酯改性材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物制备:在可以稳定控制温度90±5℃条件下于高速混合机加入聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物和过氧化苯甲酰,并通氮气置换其中空气;然后转速在低速即500rpm以下先搅拌1min以上,启动高速搅拌即1000rpm以上搅拌3min以上使温度快速升至110±5℃并控制温度恒定;再转低速继续搅拌6min以上,然后加入抗氧剂B215再搅拌2min以上后排料至另一台带夹套水冷却的低速混合机中与聚碳酸酯进一步混合得到聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物;
聚碳酸酯与助剂混合:在高速混合机中加入聚碳酸酯、阻燃剂、紫外光吸收剂、抗氧剂B900、润滑剂,转速在低速即500rpm以下搅拌5min以上,启动高速搅拌即1000rpm以上搅拌5min以上后排料至另一台带夹套水冷却的低速混合机中与制备的聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物进一步混合得到多功能混合料;
进一步混合:上述的多功能混合料在带夹套水冷却的低速混合机中继续搅拌,当温度下降到40±5℃即可排料至原料料仓;
双螺杆共混改性挤出造粒:将原料料仓中的物料加入双螺杆挤出机,物料经过双螺杆挤出机的强剪切作用使聚碳酸酯、聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷共聚物和多种助剂进一步共混分散均匀,熔体从挤出机机头挤出分成数条,通过水槽冷却、鼓风干燥,最后由切粒机造籽得到多功能聚碳酸酯改性材料;
其中双螺杆挤出机造粒成型控制条件:1区温度190±10℃,2区温度210±10℃,3区温度230±10℃,4区温度240±10℃,5区温度250±10℃,6区温度260±10℃,7区温度250±10℃,8区温度250±10℃,9区温度240±10℃,机头温度240±10℃。
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