CN114231009B - 一种高抗冲、耐候性能优异的pc/asa复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物，由以下重量份计的原料制备而成：HBPA‑PC树脂50～80份，ASA树脂10～30份，接枝物增容剂0～10份，抗氧剂0.3～0.5份，耐紫外吸收剂0.5～1份，炭黑0.5～1份。与现有技术相比，本发明具有如下特点：(1)本发明选用不带苯环结构的HBPA‑PC树脂，具有高流动性和窄分子量分布宽度具有优异的物理性能。(2)本发明选用高流动性的AS树脂及其衍生物，有利于ASA胶粉在熔体中的分散，同时也有利于提高熔体的加工性能。(3)本发明选用高胶含量、粒径较小且分布均匀的ASA胶粉，有利于胶粉的分散，同时也利于复合物的染色均匀。
Description
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，涉及一种PC/ASA复合物的制备方法,尤其涉及一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物的制备。
背景技术
ASA树脂是一种由丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸橡胶组成的三元聚合物，其性能较ABS树脂(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物)具有优异的耐候性能、加工性能且成本较低，但其耐热性且机械性能不够理想，因而广泛用于汽车外饰系统，然而其抗冲击性能较差，无法满足一些碰撞性能要求，因此通常将其与BPA-PC挤出共混，一方面所得的复合物较单纯ASA树脂具有优异的物理性能，如高抗冲击韧性、刚性、耐热性能，另一方面可有效改善传统BPA-PC加工性能差的缺点。然而BPA-PC的主链双酚A结构主要由苯环分子组成，苯环上的双键紫外吸收较强从而导致其耐候性能较差，为克服这一缺陷，使用不带苯环结构的HBPA-PC和AS树脂及ASA胶粉进行挤出共混，所得合金具有良好的抗冲击性能、耐紫外性能、加工性能和耐热性优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物的制备以拓宽塑料在汽车外饰件的应用领域。
为了实现上述效果，本发明采用以下技术方案：
一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物，由以下重量份计的原料制备而成：HBPA-PC树脂50～80份，ASA树脂10～30份，接枝物增容剂0～10份，抗氧剂0.3～0.5份，耐紫外吸收剂0.5～1份，炭黑0.5～1份。
上述PC/ASA复合物中：
所述的HBPA-PC树脂为氢化双酚A型聚碳酸酯(HBPA-PC)，是由氢化双酚A(HBPA)和碳酸二甲酯或碳酸二苯酯经熔融缩聚法合成而来，其数均分子量(Mn)在2～3w，熔融指数为3～25g/10min。
所述的ASA树脂由ASA胶粉和AS树脂复配而成，ASA胶粉胶含量20～70％，AS树脂的熔融指数为10～50g/10min。
所述接枝型增容剂为苯乙烯接枝马来酸酐，苯乙烯-丙烯腈接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐或丙烯腈接枝马来酸酐的一种或多种，且马来酸酐接枝率为3～30％。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂，其中所述的受阻酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种，亚磷酸酯类抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双[3，5-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯中的一种。
上述高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物的制备方法，其步骤为：
将HBPA-PC树脂置于90～125℃下烘4～8h，再将干燥后的HBPA-PC树脂与AS树脂、ASA胶粉、接枝型增容剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、炭黑在混料机中混合均匀后经喂料斗加入，在螺杆剪切作用下进行原料熔融混炼，所得熔体挤出后通过冷却水槽冷却，再经切粒机切粒，所得产品即为可一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物。
进一步，所述挤出机的真空度为-2～0MPa，挤出温度为240℃～300℃，双螺杆挤出机转速为200～600r/min，冷却水槽的水温为40～70℃，切粒机的转速为300～900r/min。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
(1)本发明选用不带苯环结构的HBPA-PC树脂，具有高流动性和窄分子量分布宽度具有优异的物理性能。
(2)本发明选用高流动性的AS树脂及其衍生物，有利于ASA胶粉在熔体中的分散，同时也有利于提高熔体的加工性能。
(3)本发明选用高胶含量、粒径较小且分布均匀的ASA胶粉，有利于胶粉的分散，同时也利于复合物的染色均匀。
(4)本发明通过筛选各组分及优化各组分的添加比例以获得综合性能优异的PC/ASA复合物，如抗冲击性能和耐紫外光性能。
(5)本发明实施方式简单，原料来源广泛，成本低，且生产工艺较易调整，适用于大规模生产。
具体实施方式
现结合具体对比例及实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。
对比例1
本对比例提供一种现有的ASA复合物，其原料配方是由如下各组分组成:AS树脂MFR为50g/10min，ASA胶粉的丙烯酸橡胶含量为60％，抗氧剂选用受阻胺类抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168体系，紫外光吸收剂选用苯并三唑类329。
按照以下重量份数称量各组分：AS树脂65份，ASA胶粉35份，抗氧剂1010和619F各0.3份，紫外光吸收剂329使用1份。
对比例2
本对比例提供一种现有的PC/ASA复合物，其原料配方是由如下各组分组成:BPA-PC树脂MFR为10g/10min，AS树脂MFR为50g/10min，ASA胶粉的丙烯酸橡胶含量为60％，增容剂为苯乙烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物,抗氧剂选用受阻胺类抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168体系，紫外光吸收剂选用苯并三唑类329。
按照以下重量份数称量各组分：BPA-PC树脂50份,AS树脂30份，ASA胶粉15份，增容剂5份，抗氧剂1010和619F各0.3份，紫外光吸收剂329使用1份。
实施例1
本实施例提供一种高抗冲以及优异的耐候性能的PC/ASA复合物的制备方法，其配方是由如下各组分组成:HBPA-PC树脂MFR为10g/10min，AS树脂MFR为50g/10min，ASA胶粉的丙烯酸橡胶含量为60％，增容剂为苯乙烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物,抗氧剂选用受阻胺类抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168体系，紫外光吸收剂选用苯并三唑类329。
按照以下重量份数称量各组分：PC树脂50份，AS树脂30份，ASA胶粉15份，增容剂5份，抗氧剂1010和619F各0.3份，紫外光吸收剂329使用1份。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上提供一种更高抗冲的PC/ASA复合物的合成方法，其配方是由如下各组分组成:HBPA-PC树脂MFR为10g/10min，AS树脂MFR为50g/10min，ASA胶粉的丙烯酸橡胶含量为60％，增容剂为苯乙烯-丙烯腈接枝马来酸酐共聚物,抗氧剂选用受阻胺类抗氧剂1010和亚磷酸酯抗氧剂168体系，紫外光吸收剂选用苯并三唑类329。
按照以下重量份数称量各组分：PC树脂65份，ASA胶粉15份，AS树脂10份，增容剂5份，抗氧剂1010和619F各0.3份，紫外光吸收剂329使用1份。
将上述组分放入混合机中混料10min，将混合均匀的原料喂入双螺杆挤出机，挤出并经过冷却水槽冷却，最后经切粒机切粒得到PC/ASA复合物。
将对比例1-2及实施例1-2所制备的PC/ASA复合物按国际的标准尺寸注塑成相应的拉伸样条、冲击样条用于测试基本物理性能以及光板用于测试耐氙灯老化性能，测试结果见表1.
表1对比例及实施例中PC/ASA复合物性能测试结果
由表1的对比例1和对比例2可知，普通BPA-PC与AS树脂及ASA胶粉共混挤出，极大程度提高了ASA材料的基本物理性能，包括材料的刚性、抗冲击性能和耐热性能，然而其耐氙灯老化性能受到影响，由灰度等级4级降为3级，不满足各大主机厂外饰光照的要求。由实施例1、对比例1和2可知，当选用HBPA-PC替代普通BPA-PC与AS树脂及ASA胶粉共混挤出时，可克服普通BPA-PC/ASA耐候性差的缺点，同时也克服了ASA物理性能较差的缺点。由实施例1和实施例2可知，进一步提高HBPA-PC的含量，更大程度地提高了复合物的物理性能，但其流动性能下降，表明HBPA-PC添加到一定程度时，其加工性能会受限制。
本发明通过添加不含苯环结构的HBPA-PC树脂与AS树脂及ASA胶粉进行物理共混，从而获得一种高抗冲、优异的耐紫外性能的PC/ASA复合物。以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干改变、修饰、简化，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物，其特征在于，由以下重量份计的原料制备而成：HBPA-PC树脂50～80份，ASA树脂10～30份，接枝型增容剂5～10份，抗氧剂0.3～0.5份，紫外光吸收剂0.5～1份；所述的HBPA-PC树脂为氢化双酚A型聚碳酸酯(HBPA-PC)，是由氢化双酚A(HBPA)和碳酸二甲酯或碳酸二苯酯经熔融缩聚法合成而来，其数均分子量(Mn)在2～3w，熔融指数为3～25g/10min；所述的ASA树脂由ASA胶粉和AS树脂复配而成，ASA胶粉胶含量20～70％，AS树脂的熔融指数为10～50g/10min。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物，其特征在于：所述接枝型增容剂为苯乙烯-丙烯腈接枝马来酸酐、苯乙烯接枝马来酸酐或丙烯腈接枝马来酸酐的一种或多种，且马来酸酐接枝率为3～30％。
3.根据权利要求1所述的一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂，其中所述的受阻酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种，亚磷酸酯类抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或双[2，4-二叔丁基苯基]季戊四醇二亚磷酸酯中的一种。
4.权利要求1-3任意之一所述高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物的制备方法，其特征在于，其步骤为：
将HBPA-PC树脂置于90～125℃下烘4～8h，再将干燥后的HBPA-PC树脂与AS树脂、ASA胶粉、接枝型增容剂、抗氧剂、紫外光吸收剂在混料机中混合均匀后经喂料斗加入，在螺杆剪切作用下进行原料熔融混炼，所得熔体挤出后通过冷却水槽冷却，再经切粒机切粒，所得产品即为可一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物。
5.根据权利要求4所述的一种高抗冲、耐候性能优异的PC/ASA复合物的制备方法，其特征在于：所述挤出机的真空度为-2～0MPa，挤出温度为240℃～300℃，双螺杆挤出机转速为200～600r/min，冷却水槽的水温为40～70℃，切粒机的转速为300～900r/min。
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| CN109852025A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-06-07 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种用于汽车外饰件的高抗冲、高耐候pc/asa合金材料及其制备方法 |
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| 熔融酯交换法合成氢化双酚A型聚碳酸酯;鲁文芳;华东理工大学学报(自然科学版);868-872 * |
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