CN114644821A - 一种聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚碳酸酯材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种聚碳酸酯材料及其制备方法与应用。所述聚碳酸酯材料包括以下按重量份数计算的组分：聚碳酸酯树脂、小粒径微球添加剂、大粒径微球添加剂；所述小粒径微球添加剂的粒径为0.1～40μm；所述大粒径微球添加剂的粒径为50～200μm；所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂均选自聚有机硅氧烷及其共聚物微球、聚苯乙烯及其共聚物微球、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物微球、碳酸钙微球、硫酸钡微球、二氧化硅微球、六氟铝酸钠微球中的一种或几种。本发明通过采用两种不同粒径的微球添加剂进行复配，制备出同时具有哑光表面和光扩散效果的聚碳酸酯材料。

Description

一种聚碳酸酯材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种聚碳酸酯材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚碳酸酯(PC)材料本身具有良好的透明性(高透明度，低雾度)。在聚碳酸酯中添加光扩散剂后可以得到光扩散的聚碳酸酯材料，该聚碳酸酯材料能够保持较高的透明度，但同时具有很高的雾度，可以将通过的光线打散，将点光源转化为面光源，达到匀光效果，广泛作为照明灯罩使用。中国专利(CN103408911A)公开了一种高透明度、高雾度的PC树脂，所述PC树脂中含有无水石膏粉体0.1～0.8wt％，有机硅树脂粉体0.1～0.5wt％，其主要进一步提高PC树脂的雾度。常规的光扩散的聚碳酸酯材料的表面是高光的。相比高光表面的灯罩，哑光表面的灯罩具有更美观更舒适的照明效果，现有为了制成具有哑光表面的灯罩一般是采用辊压等后处理方式来降低光扩散的聚碳酸酯材料的表面光泽度，但这种方法只能应用于平板灯罩，对于弧形、球形或其他弯曲表面的灯罩暂时没有能够降低其表面光泽度的后加工方法。虽然现有技术有通过加入玻纤、矿物填料、含有橡胶的增韧剂等方式，可以降低光扩散聚碳酸酯材料的表面光泽度，获得一定的哑光效果，但这样会使得光扩散聚碳酸酯材料失去透明性，不能作为照明灯罩使用。
因此，需要开发出一种具有哑光表面和光扩散效果的聚碳酸酯材料。
发明内容
本发明为克服上述现有技术的聚碳酸酯材料的缺陷，提供一种同时具有哑光表面和光扩散效果的聚碳酸酯材料。
本发明的另一目的在于提供所述聚碳酸酯材料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述聚碳酸酯材料的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种聚碳酸酯材料，包括以下按重量份数计算的组分：聚碳酸酯树脂88～99.9份、小粒径微球添加剂0.05～2份、大粒径微球添加剂0.05～10份；
所述小粒径微球添加剂的粒径为0.1～40μm；所述大粒径微球添加剂的粒径为50～200μm；
所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂均选自聚有机硅氧烷及其共聚物微球、聚苯乙烯及其共聚物微球、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物微球、碳酸钙微球、硫酸钡微球、二氧化硅微球、六氟铝酸钠微球中的一种或几种。
本发明所述聚碳酸酯材料采用小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂进行复配，其中，小粒径微球添加剂主要起到光扩散的作用，决定透光率和率雾度，对表面光泽度影响较小，而大粒径微球添加剂影响表面光泽度。两种不同粒径的微球添加剂在哑光效果和匀光效果方面，分别具有主要和次要作用。发明人发现，通过采用比光扩散剂的粒径更大的同种粒子进行复配，并对其粒径和含量进行选择，能够在获得良好的透明度和光扩散效果的基础上，实现哑光效果，达到不错的匀光效果。
优选地，本发明聚碳酸酯材料包括以下按重量份数计算的组分：聚碳酸酯树脂88～99.9份、小粒径微球添加剂0.1～0.6份、大粒径微球添加剂2～8份。
优选地，所述小粒径微球添加剂的粒径优选为2～30μm。
优选地，所述大粒径微球添加剂的粒径优选为80～130μm。
优选地，采用2μm的小粒径微球添加剂和130μm的大粒径微球添加剂进行复配。
优选地，所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂优选选自聚有机硅氧烷及其共聚物微球、聚苯乙烯及其共聚物微球、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物微球中的一种或几种。
优选地，所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂采用同一物质。
本发明所述聚碳酸酯材料还可以包括其他助剂，所述其他助剂包括但不限于抗氧剂、润滑剂、耐候剂、阻燃剂。
本发明还保护所述聚碳酸酯材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将各组分混合均匀；加入挤出机，经熔融造粒。
本发明还保护所述聚碳酸酯材料在制备照明领域用聚碳酸酯制品中的应用。
更具体地，所述聚碳酸酯材料在制备弯曲表面的照明灯罩中的应用。
本发明还保护一种聚碳酸酯制品，所述聚碳酸酯制品由所述聚碳酸酯材料制备而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述聚碳酸酯材料采用小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂进行复配，其中，小粒径微球添加剂主要起到光扩散的作用，决定透光率和率雾度，对表面光泽度影响较小，而大粒径微球添加剂影响表面光泽度。两种不同粒径的微球添加剂在哑光效果和匀光效果方面，分别具有主要和次要作用。发明人发现，通过采用比光扩散剂的粒径更大的同种粒子进行复配，并对其粒径和含量进行选择，能够在获得良好的透明度和光扩散效果的基础上，实现哑光效果，达到不错的匀光效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。实施例及对比例中的原料均可通过市售得到或可通过已知方法制备得到。另外，关于本说明书中“份”、“％”，除非特别说明，分别表示“质量份”、“质量％”。
以下实施例和对比例中所用的原料的厂家和牌号如下：
聚碳酸酯：在300℃，1.2kg的条件下测得的熔融指数为10g/10min，韩国LG公司；
小粒径微球添加剂：
1、粒径为0.1μm，聚有机硅氧烷均聚类，日本信越公司；
2、粒径为2μm，聚甲基丙烯酸甲酯共聚类，法国阿科玛公司；
3、粒径为30μm，聚甲基丙烯酸甲酯均聚类，法国阿科玛公司；
4、粒径为40μm，聚有机硅氧烷均聚类，日本信越公司；
5、粒径为2μm，聚苯乙烯共聚类，法国阿科玛公司；
大粒径微球添加剂：
1、粒径为80μm，聚有机硅氧烷共聚类，美国MES公司；
2、粒径为130μm，聚苯乙烯共聚类，法国阿科玛公司；
3、粒径为200μm，聚有机硅氧烷共聚类，日本信越公司；
4、粒径为400μm，聚甲基丙烯酸甲酯均聚类，来源；法国阿科玛公司；
5、粒径为50μm，聚有机硅氧烷共聚类，苏州安克斯公司；
抗氧剂：SONOX 168，山东三丰公司；
润滑剂：LOXIOL P 861/3.5，德国科宁公司；
实施例及对比例
实施例0～14及对比例1～5的聚碳酸酯材料中各组分的含量(按重量份计算)如表1～3所示。
其制备方法包括以下步骤：
S1.按照配方含量称量各组分，并将需要预烘干处理的各组分进行60～120℃烘干处理，烘干时间设定为4h～6h；
S2.将预烘干处理的各组分经过高混机混合均匀；
S3.再加入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的温控设置温度为200℃～280℃，其中并设置至少1个抽真空，抽真空可以位于输料段的末端，熔融段的前端以及计量段部分；将挤出模头的熔融长条通过水槽冷却口，引入到切粒机中进行均化切粒，干燥得到聚碳酸酯组合物。
表1
Figure BDA0002849259770000041
表2
Figure BDA0002849259770000042
Figure BDA0002849259770000051
表3
Figure BDA0002849259770000052
性能测试
将上述实施例及对比例制备得到的聚碳酸酯材料在110～120℃烘箱中烘烤2～4小时，然后进行注塑成型，制备得到的聚碳酸酯制品在23℃、50％RH环境中调节24小时以上，再进行相关测试。
测试方法或标准具体如下：
透光率(％)：GB/T 2410-2008，透光率大于60％为良好；
雾度(％)：GB/T 2410-2008，雾度大于65％为良好；
表面光泽度(GU)：GB/T 8807-1988，入射角为60°，低于70GU为良好。
上述测试结果见表4。
表4
Figure BDA0002849259770000053
Figure BDA0002849259770000061
由上述测试结果可知，所有实施例所制备得到的聚碳酸酯制品同时具有良好的哑光表面和光扩散效果，透光率均大于60％，雾度大于65％，表面光泽度低于70GU。由对比例可知，单一粒径的微球添加剂或粒径范围不在本发明的范围内，所制备得到的聚碳酸酯制品无法同时实现同时具有良好的哑光表面和光扩散效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚碳酸酯材料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：聚碳酸酯树脂88～99.9份、小粒径微球添加剂0.05～2份、大粒径微球添加剂0.05～10份；
所述小粒径微球添加剂的粒径为0.1～40μm；所述大粒径微球添加剂的粒径为50～200μm；
所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂均选自聚有机硅氧烷及其共聚物微球、聚苯乙烯及其共聚物微球、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物微球、碳酸钙微球、硫酸钡微球、二氧化硅微球、六氟铝酸钠微球中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述聚碳酸酯材料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：聚碳酸酯树脂88～99.9份、小粒径微球添加剂0.1～0.6份、大粒径微球添加剂2～8份。
3.根据权利要求1所述聚碳酸酯材料，其特征在于，所述小粒径微球添加剂的粒径为2～30μm。
4.根据权利要求1或3所述聚碳酸酯材料，其特征在于，所述大粒径微球添加剂的粒径为80～130μm。
5.根据权利要求1所述聚碳酸酯材料，其特征在于，所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂选自聚有机硅氧烷及其共聚物微球、聚苯乙烯及其共聚物微球、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物微球中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述聚碳酸酯材料，其特征在于，所述小粒径微球添加剂和大粒径微球添加剂采用同一物质。
7.权利要求1～6任一项所述聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各组分混合均匀；加入挤出机，经熔融造粒。
8.权利要求1～6任一项所述聚碳酸酯材料在制备照明领域用聚碳酸酯制品中的应用。
9.权利要求1～6任一项所述聚碳酸酯材料在制备弯曲表面的照明灯罩中的应用。
10.一种聚碳酸酯制品，其特征在于，由权利要求1～6任一项所述聚碳酸酯材料制备而成。
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