CN114437527A - 一种具有哑光效果的pc复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有哑光效果的PC复合材料及其制备方法，其中，具有哑光效果的PC复合材料，包括PC树脂、哑光粉和抗氧剂，各组分的质量百分比如下：PC树脂，94.5～97.8％，哑光粉，2～5％，抗氧剂，0.2～0.5％；哑光粉为一种二氧化硅粉体材料，其粒径为1.5±0.1μm。将上述的原材料在高速混合机中预混5‑10分钟，然后将预混料经双螺杆挤出机挤出造粒即得到上述PC复合材料,本发明在进行具有哑光效果的PC复合材料的制备时，双螺杆挤出机各段温度要要比正常工艺温度低20‑30℃，同时在样品注塑时也要低于正常注塑温度20℃，以此，本发明的具有哑光效果的PC复合材料的制备工艺简单、能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及PC树脂改性领域，特别涉及一种具有哑光效果的PC复合材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是通用工程塑料的重要品种，综合性能优良，具有较高的冲击强度和良好的透明性，能在较宽的温度范围内保持很高的机械强度、良好的电性能、较高的尺寸稳定性和良好的成型加工性能。近年来，聚碳酸酯工业发展迅速，一方面生产能力迅速增长，另一方面随着合金化技术、成型加工手段等方面的进步，应用领域也不断拓展，目前已在电气、机械、光学、医药等工业部门得到广泛的应用。由于聚碳酸酯材料的高光泽特性，使得其在汽车内饰上的应用受到一定的限制，为了避免对驾驶员的视觉造成干扰而导致意外事故的发生，适用于汽车内的聚碳酸酯材质的制件需要具有一定的哑光效果。
为了使PC材质的制件达到表面哑光的效果，一般采用如下的几种方法：
1、模具表面进行粗化处理。通过模具表面的粗化处理，使得PC材质的制品表面具有一定的哑光效果，但是仍存在着粗化度的问题，如果模具的咬花纹比较细，则无法获得理想的哑光效果。
2、添加不相容的聚合物或者填料。如添加半结晶性聚酰胺微粉(CN105440562A)、半结晶性丙烯酸接枝聚丙烯微粉(201510973752)、大分子量SAN树脂(CN109705515A)、酸盐、铝酸盐等来降低PC材料的光泽。但是无论是添加不相容的聚合物还是添加其他填料，都会使PC材料的物理机械性能下降，不能满足对力学性能要求较高的场合。
因此，如何获得一种综合性能优良、光泽度分散均匀的具有哑光效果的复合材料是本发明要解决的主要问题。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种哑光PC符合材料及其制备方法，以便解决现有技术中制备哑光PC符合材料时存在能耗偏高、性能恶化严重、光泽分布不均匀的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，包括PC树脂、哑光粉和抗氧剂，各组分的质量百分比如下：PC树脂:94.5～97.8％，哑光粉：2～5％，抗氧剂：0.2～0.5％；其中，所述哑光粉为二氧化硅粉体，粒径为1.5±0.1μm。
优选地，所述PC树脂的重均分子量为200000～400000，熔融指数为3～20g/10min(300℃，1.2kg)。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂质量比为1:2。
优选地，所述哑光粉迁移到所述PC树脂的表面并形成凹凸层。
本发明还提供了一种如上所述具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将所述PC树脂、所述哑光粉、所述抗氧剂按配方称量，在高速混合机中预混5-10min，得到预混料；
将所述预混料加入到双螺杆挤出机挤出造粒，得到所述PC复合材料。
优选地，所述双螺杆挤出机温度设定为：一区220-230℃，二区230-240℃，三区230-240℃，四区230-240℃，五区230-240℃，六区230-240℃，七区230-240℃，八区230-240℃，九区230-240℃，十区230-240℃，机头240-250℃。
优选地，螺杆转速为300-400r/min，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48。
优选地，所述后期样品制备时，注塑机温度设定为：一区240-250℃，二区250-260℃，三区250-260℃，四区250-260℃。
本发明的主要原理是将新型二氧化硅粉体迁移到PC树脂的表面，形成凹凸层，当光线照射到PC复合材料的表面时，光线会被漫射和散射。由于二氧化硅颗粒和PC树脂的光学折射率差，当光线照射到PC复合材料的表面时，会因此形成内消光，进一步地提高了PC复合材料的哑光性；新型二氧化硅粉体的加入明显提高PC树脂的塑化度，降低了PC树脂的熔体粘度，从而提高PC树脂加工流动性，降低了加工温度，减低加工能耗。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的效果：
本发明的制备工艺简单，能利用现有设备进行大量的生产。
本发明采用的是微米级、甚至是纳米级的二氧化硅粉体，制备出的具有哑光效果的PC复合材料，哑光度均匀细腻，且PC复合材料的性能不受哑光粉的影响。
由于二氧化硅粉体可以提高PC树脂的塑化度，降低PC树脂熔体粘度，提高PC树脂的加工流动性，因此可以降低双螺杆挤出机的加工温度30-40℃，减少加工过程中的能耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，包括PC树脂、哑光粉和抗氧剂，各组分的质量百分比如下：
PC树脂 94.5～97.8％
哑光粉 2～5％
抗氧剂 0.2～0.5％。
在本发明中，所述PC树脂的重均分子量为200000～400000，熔融指数为3～20g/10min(300℃，1.2kg)，为浙铁大风的PC02-10；所述哑光粉为一种新型二氧化硅粉体，其粒径为1.5±0.1μm,为上海冠旗电子新材料股份有限公司的CW100；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，其中所述受阻酚类抗氧剂1076与所述亚磷酸酯类抗氧剂168质量比为1:2。
另，本发明还提供了一种上述具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，通过该制备方法，所述哑光粉可迁移到所述PC树脂的表面并形成凹凸层，以此，当光线照射到制得的PC复合材料的表面时，光线会被漫射和散射，从而降低了PC复合材料的哑光度，且PC复合材料的性能不受哑光粉的影响。
所述具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将所述PC树脂、所述哑光粉、所述抗氧剂按配方称量，在高速混合机中预混5-10min，得到预混料；
将所述预混料加入到双螺杆挤出机挤出造粒，得到所述PC复合材料。
进一步地，所述双螺杆挤出机温度设定为：一区220-230℃，二区230-240℃，三区230-240℃，四区230-240℃，五区230-240℃，六区230-240℃，七区230-240℃，八区230-240℃，九区230-240℃，十区230-240℃，机头240-250℃。
进一步地，螺杆转速为300-400r/min，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48。
进一步地，后期样品制备时，注塑机温度设定为：一区240-250℃，二区250-260℃，三区250-260℃，四区250-260℃。
实施例1-6及对比例1-2：
实施例1-6及对比例1-2中PC复合材料的配方(单位：％)如下表所示。分别按照表1中各实施例及对比例的组份及含量进行备料；将备好的料在高速混合机中充分搅拌预混，在优选实施例中，预混8min；后将预混料加入双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到PC复合材料。本发明的PC复合材料的制备工艺简单，能利用现有设备进行大量的生产。
在上述实施例中，所述双螺杆挤出机温度设定为：一区220℃，二区235℃，三区235℃，四区230-240℃，五区235℃，六区235℃，七区235℃，八区235℃，九区235℃，十区235℃，机头245℃。螺杆转速为360r/min，双螺杆挤出机的螺杆长径比为44。在进行后期样品制备时，注塑机温度设定为：一区245℃，二区255℃，三区255℃，四区255℃。
表1组分及含量表
| 组分 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2 |
| PC树脂 | 97.7 | 96.8 | 96.6 | 96.5 | 95.6 | 94.5 | 99.7 | 99.5 |
| 哑光粉 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 | ||
| 抗氧剂 | 0.3 | 0.2 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.5 |
将上述得到的PC复合材料进行以下性能测试，
物理性能测试方法：
光泽度(％)测试标准ISO 2883，注塑色板测试角度为60°；
拉伸强度(50mm/min)ASTM D638；
弯曲强度(2mm/min)ASTM D790；
弯曲模量(2mm/min)ASTM D790；
IZOD缺口冲击强度(3.2mm)ASTM D256；
测试结果如表2所示：
表2实施例和对比例物理性能
通过表1和表2的结果对比可知，通过加入粒径为1.5±0.1μm的二氧化硅粉体，使得制备出的PC复合材料的哑光度明显提高，且分布均匀细腻；PC复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量等性能几乎不受哑光粉的影响，仍保持在较高的水平，且随着哑光粉含量的增加，PC复合材料的性能在一定程度上得到提高；PC复合材料的光泽度可以通过哑光粉的含量来调节，可以做成半哑光、全哑光；二氧化硅粉体可以提高PC树脂的塑化度，降低PC树脂的熔体粘度，提高PC树脂的加工流动性，因此可以降低双螺杆挤出机的加工温度30-40℃，减少加工过程中的能耗。
本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，包括PC树脂、哑光粉和抗氧剂，各组分的质量百分比如下：
PC树脂 94.5～97.8％
哑光粉 2～5％
抗氧剂 0.2～0.5％；
其中所述哑光粉为二氧化硅粉体，粒径为1.5±0.1μm。
2.根据权利要求1所述的具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，所述PC树脂的重均分子量为200000～400000，熔融指数为3～20g/10min(300℃，1.2kg)。
3.根据权利要求1所述的具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的混合物。
4.根据权利要求3所述的具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂抗氧剂与所述亚磷酸酯类抗氧剂质量比为1:2。
5.根据权利要求1所述的具有哑光效果的PC复合材料，其特征在于，所述哑光粉迁移到所述PC树脂的表面并形成凹凸层。
6.根据权利要求1-5所述的具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述PC树脂、所述哑光粉、所述抗氧剂按配方称量，在高速混合机中预混5-10min，得到预混料；
将所述预混料加入到双螺杆挤出机挤出造粒，得到所述PC复合材料。
7.根据权利要求6所述的具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机温度设定为：一区220-230℃，二区230-240℃，三区230-240℃，四区230-240℃，五区230-240℃，六区230-240℃，七区230-240℃，八区230-240℃，九区230-240℃，十区230-240℃，机头240-250℃。
8.根据权利要求7所述的具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，其特征在于，螺杆转速为300-400r/min，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40-48。
9.根据权利要求1-8所述的具有哑光效果的PC复合材料的制备方法，其特征在于，后期样品制备时，注塑机温度设定为：一区240-250℃，二区250-260℃，三区250-260℃，四区250-260℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220506 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |