CN115926423A - 一种耐冲击的珠光pc色母粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐冲击的珠光PC色母粒及其制备方法。该耐冲击的珠光PC色母粒包括以下原料：聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、改性埃洛石纳米管、着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂。本发明还提供了其制备方法。与现有技术相比，本发明以聚碳酸酯为主要基材，聚对苯二甲酸丁二醇酯为辅助基材，引入改性埃洛石纳米管、着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂，各物质之间相互作用，改善其机械性能、耐溶剂、抗冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种耐冲击的珠光PC色母粒及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)是一种综合性能优良的工程塑料，具有较高的强度、韧性，具有良好的抗冲击性能，同时电性能优良、透光性好、无臭无毒、对人体无害。聚碳酸酯被广泛应用于电子器件、建筑材料、医疗器械、包装、汽车等领域。但是由于分子网络疏松且含有大量酯基，聚碳酸酯存在耐溶剂性差的缺点，特别是在有机溶剂和碱性溶液环境中，很容易发生溶胀和应力开裂，从而导致制品报废，且存在加工困难、耐溶剂性、韧性、耐磨损性能差等问题。
CN113185723A公开了一种高韧性PC色母粒及其制备方法，包括以下重量百分比原料：50-80份载体树脂，0.5-1份色粉，0.5-1份分散剂，0.1-0.5份偶联剂，0.1-0.3份发泡剂，其中所述载体树脂为ABS树脂、PC树脂和PA树脂混合而成的混合物，本发明的载体树脂采用ABS树脂、PA树脂和PC树脂的混合物，ABS树脂可提高色母粒耐热等性能，PA树脂可提高色母粒冲击韧性，PC树脂本身具备较好的韧性，在三者混合过程中通过加入发泡剂提高三者的共聚性。但是该申请中抗冲击性差，且未能有效解决耐溶剂性能。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好的耐溶剂性、抗冲击、机械性能的耐冲击的珠光PC色母粒。
为实现上述目的，本发明提供了一种耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：包括以下原料：聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、改性埃洛石纳米管、着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂。
优选的，一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：70-80重量份聚碳酸酯、20-30重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、1-20重量份埃洛石纳米管、1-10重量份着色珠光粉、0.1-2重量份抗氧剂、0.5-2.5重量份偶联剂、0.5-2.5重量份交联剂。
进一步优选的，一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：70-80重量份聚碳酸酯、20-30重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、1-20重量份改性埃洛石纳米管、1-10重量份着色珠光粉、0.1-2重量份抗氧剂、0.5-2.5重量份偶联剂、0.5-2.5重量份交联剂。
所述着色珠光粉由着色剂、珠光粉按质量比(1-2)：(1-2)混合而成。
所述着色剂为钛白粉、碳黑、氧化铁、群青、钛黄、酞菁绿、酞菁蓝、颜料红254中的一种或多种。
所述珠光粉为云母。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或多种。
所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
所述交联剂为异氰酸酯类有机物。
所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将1-5重量份四氟对苯二甲酸、0.1-0.5重量份N,N-二甲基甲酰胺加入50-100重量份四氢呋喃中混合均匀，在0℃加入0.5-2重量份甲酰氯，在室温下、以100-300rpm搅拌1-2h，反应结束后，浓缩，得到四氟基产物；将上述0.5-3重量份四氟基产物加入15-20重量份乙酸乙酯中混合均匀，然后加入1-5重量份丁香酚、1-2.3重量份三乙胺，在室温下、以100-300rpm搅拌1-2h，反应结束后，过滤、浓缩、纯化，得到含氟-丁香酚物质；在氮气气氛下，将0.5-1重量份环氧溴丙烷和1-2重量份1-乙烯咪唑混合均匀，加热至30-50℃反应1-3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到咪唑有机物；
(2)在氮气气氛下，将1-2重量份含氟-丁香酚物质、0.5-1.5重量份咪唑有机物、1-2重量份马来酸酐、0.1-1重量份四丙烯酸异戊四酯、0.5-1重量份乙烯乙酸酯加入80-100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份引发剂、0.05-0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物；
(3)将0.5-2重量份含巯基埃洛石纳米管、3-5重量份含双键的预聚物加入30-50重量份四氢呋喃，然后加入0.01-0.5重量份安息香二甲醚，在365nm紫外光下照射30-60min，洗涤、干燥，得到改性埃洛石纳米管。
步骤(2)中所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、叔丁基过氧化氢中的一种或多种。
步骤(3)中所述含巯基埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：将0.5-1重量份埃洛石纳米管、1-3重量份3-巯基丙基三乙氧基硅烷加入50-100重量份50-60wt％的乙醇水溶液中混合均匀后加热至70-80℃反应1-3h，反应结束后，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到含巯基埃洛石纳米管。
本发明以四氟对苯二甲酸、丁香酚为主要原料，制备含氟-丁香酚物质；采用环氧溴丙烷和1-乙烯咪唑反应制备含双键咪唑；将含氟-丁香酚物质、含双键咪唑、马来酸酐、四丙烯酸异戊四酯、乙烯乙酸酯在引发剂的作用下制备含双键聚合物；埃洛石纳米管是一种天然的中空管状纳米材料，分子式为Al2Si2O5(OH)4.nH2O(n为0或2)，对埃洛石纳米管进行巯基化反应制备巯基化埃洛石纳米管，将巯基化埃洛石纳米管与制备的含双键聚合物在紫外光下进行硫醇-双键点击化学反应制备改性埃洛石纳米管，改性埃洛石纳米管具有星状网状结构，具有良好的耐溶剂性、抗冲击强度、机械性能等。改性埃洛石纳米管中含有大量的芳香族主链和具有高键能的C-F键，改善耐溶剂性，改性埃洛石纳米管中还引入含双键咪唑，含双键咪唑还以增强与聚碳酸酯之间的键合作用，提供更致密的界面相互作用，改善母粒的韧性、机械性能。通过在紫外光照射下进行硫醇-烯点击化学反应引入埃洛石纳米管，埃洛石纳米管在改性埃洛石纳米管中变形、缠绕，可以改善母粒的能量耗散，实现母粒结构的机械稳定性，改善母粒的抗冲击性能。将改性埃洛石纳米管引入聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中以各物质相互作用改善其机械性能、耐溶剂、抗冲击性能。
本发明还提供一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合3-5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
本发明的有益效果：
本发明以聚碳酸酯为主要基材，聚对苯二甲酸丁二醇酯为辅助基材，引入改性埃洛石纳米管、着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂，各物质之间相互作用，改善其机械性能、耐溶剂、抗冲击性能。同时偶联剂可以改善着色珠光粉在母粒中的分散，交联剂中的氰酸酯基官能团易与聚碳酸酯、改性埃洛石纳米管、偶联剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯等物质相互交联，提高内聚力。
具体实施方式
各实施例中使用的化学物质的参数，来源：
聚碳酸酯，牌号：PC-1220，厂家：韩国乐天；
聚对苯二甲酸丁二醇酯，牌号：4830-BKF，购买自东莞市昕隆塑胶科技有限公司。
埃洛石纳米管，粒径10nm。云母粉，粒径为100目。
钛白粉，锐钛型，型号：A101，购买自廊坊市双马化工有限公司。
实施例1
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份埃洛石纳米管、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例2
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份改性埃洛石纳米管、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：将1重量份埃洛石纳米管、3重量份3-巯基丙基三乙氧基硅烷加入100重量份60wt％的乙醇水溶液中混合均匀后加热至75℃反应2h，反应结束后，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到改性埃洛石纳米管。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例3
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份改性埃洛石纳米管、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将5重量份四氟对苯二甲酸、0.5重量份N,N-二甲基甲酰胺加入60重量份四氢呋喃中混合均匀，在0℃加入2重量份甲酰氯，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，浓缩，得到四氟基产物；将上述3重量份四氟基产物加入20重量份乙酸乙酯中混合均匀，然后加入5重量份丁香酚、2.3重量份三乙胺，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，过滤、浓缩、纯化，得到含氟-丁香酚物质；在氮气气氛下，将1重量份环氧溴丙烷和2重量份1-乙烯咪唑混合均匀，加热至40℃反应2h，反应结束后、洗涤、干燥，得到咪唑有机物；
(2)在氮气气氛下，将1重量份含氟-丁香酚物质、1重量份咪唑有机物、2重量份马来酸酐、0.5重量份四丙烯酸异戊四酯、1重量份乙烯乙酸酯加入100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份偶氮二异丁腈、0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物；
(3)将1重量份含巯基埃洛石纳米管、5重量份含双键的预聚物加入50重量份四氢呋喃，然后加入0.5重量份安息香二甲醚，在365nm紫外光下照射60min，其中紫外灯为1000W，洗涤、干燥，得到改性埃洛石纳米管。
所述含巯基埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：将1重量份埃洛石纳米管、3重量份3-巯基丙基三乙氧基硅烷加入100重量份60wt％的乙醇水溶液中混合均匀后加热至75℃反应2h，反应结束后，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到含巯基埃洛石纳米管。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例4
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份改性埃洛石纳米管、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将1重量份环氧溴丙烷和2重量份1-乙烯咪唑混合均匀，加热至40℃反应2h，反应结束后、洗涤、干燥，得到咪唑有机物；
(2)在氮气气氛下，将2重量份咪唑有机物、2重量份马来酸酐、0.5重量份四丙烯酸异戊四酯、1重量份乙烯乙酸酯加入100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份偶氮二异丁腈、0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物；
(3)将1重量份含巯基埃洛石纳米管、5重量份含双键的预聚物加入50重量份四氢呋喃，然后加入0.5重量份安息香二甲醚，在365nm紫外光下照射60min，其中紫外灯为1000W，洗涤、干燥，得到改性埃洛石纳米管。所述含巯基埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：将1重量份埃洛石纳米管、3重量份3-巯基丙基三乙氧基硅烷加入100重量份60wt％的乙醇水溶液中混合均匀后加热至75℃反应2h，反应结束后，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到含巯基埃洛石纳米管。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例5
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份改性埃洛石纳米管、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将5重量份四氟对苯二甲酸、0.5重量份N,N-二甲基甲酰胺加入60重量份四氢呋喃中混合均匀，在0℃加入2重量份甲酰氯，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，浓缩，得到四氟基产物；将上述3重量份四氟基产物加入20重量份乙酸乙酯中混合均匀，然后加入5重量份丁香酚、2.3重量份三乙胺，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，过滤、浓缩、纯化，得到含氟-丁香酚物质；
(2)在氮气气氛下，将2重量份含氟-丁香酚物质、2重量份马来酸酐、0.5重量份四丙烯酸异戊四酯、1重量份乙烯乙酸酯加入100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份偶氮二异丁腈、0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物；
(3)将1重量份含巯基埃洛石纳米管、5重量份含双键的预聚物加入50重量份四氢呋喃，然后加入0.5重量份安息香二甲醚，在365nm紫外光下照射60min，其中紫外灯为1000W，洗涤、干燥，得到改性埃洛石纳米管。所述含巯基埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：将1重量份埃洛石纳米管、3重量份3-巯基丙基三乙氧基硅烷加入100重量份60wt％的乙醇水溶液中混合均匀后加热至75℃反应2h，反应结束后，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到含巯基埃洛石纳米管。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例6
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份改性埃洛石纳米管、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将4重量份马来酸酐、0.5重量份四丙烯酸异戊四酯、1重量份乙烯乙酸酯加入100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份偶氮二异丁腈、0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物；
(3)将1重量份含巯基埃洛石纳米管、5重量份含双键的预聚物加入50重量份四氢呋喃，然后加入0.5重量份安息香二甲醚，在365nm紫外光下照射60min，其中紫外灯为1000W，洗涤、干燥，得到改性埃洛石纳米管；所述含巯基埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：将1重量份埃洛石纳米管、3重量份3-巯基丙基三乙氧基硅烷加入100重量份60wt％的乙醇水溶液中混合均匀后加热至75℃反应2h，反应结束后，离心取沉淀、洗涤、干燥，得到含巯基埃洛石纳米管。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例7
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份含双键的预聚物、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述含双键的预聚物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将5重量份四氟对苯二甲酸、0.5重量份N,N-二甲基甲酰胺加入60重量份四氢呋喃中混合均匀，在0℃加入2重量份甲酰氯，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，浓缩，得到四氟基产物；将上述3重量份四氟基产物加入20重量份乙酸乙酯中混合均匀，然后加入5重量份丁香酚、2.3重量份三乙胺，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，过滤、浓缩、纯化，得到含氟-丁香酚物质；在氮气气氛下，将1重量份环氧溴丙烷和2重量份1-乙烯咪唑混合均匀，加热至40℃反应2h，反应结束后、洗涤、干燥，得到咪唑有机物；
(2)在氮气气氛下，将1重量份含氟-丁香酚物质、1重量份咪唑有机物、2重量份马来酸酐、0.5重量份四丙烯酸异戊四酯、1重量份乙烯乙酸酯加入100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份偶氮二异丁腈、0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将含双键的预聚物、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
实施例8
一种耐冲击的珠光PC色母粒，由以下重量份原料组成：80重量份聚碳酸酯、20重量份聚对苯二甲酸丁二醇酯、20重量份含双键的预聚物、8重量份着色珠光粉、0.5重量份抗氧剂1010、2重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、2重量份异佛尔酮二异氰酸酯。
所述着色珠光粉由钛白粉、云母粉按质量比1：1混合而成。
所述含双键的预聚物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在氮气气氛下，将5重量份四氟对苯二甲酸、0.5重量份N,N-二甲基甲酰胺加入60重量份四氢呋喃中混合均匀，在0℃加入2重量份甲酰氯，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，浓缩，得到四氟基产物；将上述3重量份四氟基产物加入20重量份乙酸乙酯中混合均匀，然后加入5重量份丁香酚、2.3重量份三乙胺，在室温下、以200rpm搅拌2h，反应结束后，过滤、浓缩、纯化，得到含氟-丁香酚物质；在氮气气氛下，将1重量份环氧溴丙烷和2重量份1-乙烯咪唑混合均匀，加热至40℃反应2h，反应结束后、洗涤、干燥，得到咪唑有机物；
(2)在氮气气氛下，将1重量份含氟-丁香酚物质、1重量份咪唑有机物、2重量份马来酸酐、1重量份乙烯乙酸酯加入100重量份甲苯中混合均匀，然后加入0.5重量份偶氮二异丁腈、0.1重量份对苯醌，加热至80℃反应3h，反应结束后、洗涤、干燥，得到含双键的预聚物。
一种耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，包括以下步骤：将含双键的预聚物、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合5min，然后加入着色珠光粉、抗氧剂1010、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
将各实施例制备的耐冲击的珠光PC色母粒通过塑料注塑机注塑成型，从进料口到出料口的注塑温度分别为290℃、285℃、280℃、260℃，注塑压力为130MPa，保压压力为35MPa。
测试例1
参照GB/T 9341-2008《塑料弯曲性能的测定》对各实施例制备的耐冲击的珠光PC色母粒进行弯曲强度测试。每组样品测试5次，取平均值。
参照GB/T 1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》对各实施例制备的耐冲击的珠光PC色母粒进行拉伸性能测试。每组样品测试5次，取平均值。
表1耐冲击的珠光PC色母粒机械性能测试结果
测试例2
抗冲击性能：参照GB/T1843-2006《塑料悬臂梁冲击强度的测定》对各实施例制备的耐冲击的珠光PC色母粒进行缺口冲击强度性能测试。每组样品测试5次，取平均值。
表2耐冲击的珠光PC色母粒冲击强度测试结果
本发明以聚碳酸酯为主要基材，聚对苯二甲酸丁二醇酯为辅助基材，引入改性埃洛石纳米管、着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂，各物质之间相互作用，改善其机械性能、耐溶剂、抗冲击性能。同时偶联剂可以改善着色珠光粉在母粒中的分散，交联剂中的氰酸酯基官能团易与聚碳酸酯、改性埃洛石纳米管、偶联剂、聚对苯二甲酸丁二醇酯等物质相互交联，提高内聚力。
通过实施例1与实施例2进行对比发现，硅烷偶联剂改性后埃洛石纳米管引入聚碳酸酯中增强其机械性能，但是性能并不优异；在实施例3中引入改性埃洛石纳米管，其中以四氟对苯二甲酸、丁香酚为主要原料，制备含氟-丁香酚物质；采用环氧溴丙烷和1-乙烯咪唑反应制备含双键咪唑；将含氟-丁香酚物质、含双键咪唑、马来酸酐、四丙烯酸异戊四酯、乙烯乙酸酯在引发剂的作用下制备含双键聚合物；埃洛石纳米管是一种天然的中空管状纳米材料，分子式为Al2Si2O5(OH)4.nH2O(n为0或2)，对埃洛石纳米管进行巯基化反应制备巯基化埃洛石纳米管，将巯基化埃洛石纳米管与制备的含双键聚合物在紫外光下进行硫醇-双键点击化学反应制备改性埃洛石纳米管，改性埃洛石纳米管具有星状网状结构，具有良好的耐溶剂性、抗冲击强度、机械性能等。改性埃洛石纳米管中含有大量的芳香族主链和具有高键能的C-F键，改善耐溶剂性，改性埃洛石纳米管中还引入含双键咪唑，含双键咪唑还以增强与聚碳酸酯之间的键合作用，提供更致密的界面相互作用，改善母粒的韧性、机械性能。通过在紫外光照射下进行硫醇-烯点击化学反应引入埃洛石纳米管，埃洛石纳米管在改性埃洛石纳米管中变形、缠绕，可以改善母粒的能量耗散，实现母粒结构的机械稳定性，改善母粒的抗冲击性能。将改性埃洛石纳米管引入聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中以各物质相互作用改善其机械性能、耐溶剂、抗冲击性能。
测试例3
耐碱性能测试：将各实施例制备的耐冲击的珠光PC色母粒在25℃用5wt％的NaOH水溶液中浸泡7天后，测试力学性能强度保持率。
耐盐性能测试：将将各实施例制备的耐冲击的珠光PC色母粒在25℃用10wt％的NaCl水溶液中浸泡7天后，测试力学性能强度保持率。
力学性能强度保持率＝浸泡后样品的相应力学性能强度/浸泡前样品的相应力学性能强度×100％。
表3耐冲击的珠光PC色母粒耐碱性能测试结果
表4耐冲击的珠光PC色母粒耐盐性能测试结果
| 拉伸强度保持率/％ | |
| 实施例3 | 92.6 |
| 实施例4 | 83.1 |
| 实施例7 | 88.4 |
| 实施例8 | 85.2 |
由表3、4可知，实施例3的耐溶剂性能显著优于实施例4，可能在于：实施例3中的改性埃洛石纳米管，是以四氟对苯二甲酸、丁香酚为主要原料，制备含氟-丁香酚物质；采用环氧溴丙烷和1-乙烯咪唑反应制备含双键咪唑；将含氟-丁香酚物质、含双键咪唑、马来酸酐、四丙烯酸异戊四酯、乙烯乙酸酯在引发剂的作用下制备含双键聚合物；埃洛石纳米管是一种天然的中空管状纳米材料，分子式为Al2Si2O5(OH)4.nH2O(n为0或2)，对埃洛石纳米管进行巯基化反应制备巯基化埃洛石纳米管，将巯基化埃洛石纳米管与制备的含双键聚合物在紫外光下进行硫醇-双键点击化学反应制备改性埃洛石纳米管，改性埃洛石纳米管具有星状网状结构，具有良好的耐溶剂性、抗冲击强度、机械性能等。改性埃洛石纳米管中含有大量的芳香族主链和具有高键能的C-F键，改善耐溶剂性，改性埃洛石纳米管中还引入含双键咪唑，含双键咪唑还以增强与聚碳酸酯之间的键合作用，提供更致密的界面相互作用，改善母粒的韧性、机械性能。
Claims (9)
1.一种耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：包括以下原料：聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、改性埃洛石纳米管、着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂。
2.如权利要求1所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述着色珠光粉为着色剂、珠光粉的混合物。
3.如权利要求1所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述交联剂为异氰酸酯类有机物。
6.如权利要求1所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述改性埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：
将含巯基埃洛石纳米管、含双键的预聚物加入四氢呋喃中混合均匀，然后加入安息香二甲醚，在紫外光下照射得到改性埃洛石纳米管。
7.如权利要求6所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述含巯基埃洛石纳米管的制备方法，包括以下步骤：采用3-巯基丙基三乙氧基硅烷对埃洛石纳米管进行改性得到含巯基埃洛石纳米管。
8.如权利要求6所述的耐冲击的珠光PC色母粒，其特征在于：所述含双键的预聚物的制备方法，包括以下步骤：在氮气气氛下，将含氟-丁香酚物质、咪唑有机物、马来酸酐、四丙烯酸异戊四酯、乙烯乙酸酯加入甲苯中混合均匀，然后加入引发剂、对苯醌，加热反应，得到含双键的预聚物。
9.一种制备如权利要求1-8中任一项所述的耐冲击的珠光PC色母粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将改性埃洛石纳米管、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯加入高速混料机中混合，然后加入着色珠光粉、抗氧剂、偶联剂、交联剂混合均匀，最后采用双螺杆挤出机挤出造粒，得到耐冲击的珠光PC色母粒。
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