CN115948041A - 聚碳酸酯组合物、聚碳酸酯复合材料及其制备方法、抗静电制品和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抗静电复合材料技术领域，特别涉及一种聚碳酸酯组合物、聚碳酸酯复合材料及其制备方法、抗静电制品和应用。以重量份数计，该聚碳酸酯组合物包括55～75份的聚碳酸酯树脂，5～15份的有机抗静电剂和10～40份的热塑性弹性体；其中，热塑性弹性体为热塑性聚酯弹性体。该聚碳酸酯组合物能够制成具有抗静电性能、外观良好、机械性能好等优良综合性能的聚碳酸酯复合材料，可应用于抗静电制品领域。
Description
技术领域
本发明涉及抗静电复合材料技术领域，特别涉及聚碳酸酯组合物、聚碳酸酯复合材料及其制备方法、抗静电制品和应用。
背景技术
聚碳酸酯是一种性能优良的非结晶热塑性工程塑料，其具有突出的抗冲击能力，耐热性好，尺寸稳定性好，吸水率低，然而，聚碳酸酯作为绝缘材料使用时容易产生静电积累，导致吸尘、电击，甚至出现火花、放电等不良现象，导致限制了其应用。针对该技术问题，常用的解决方法是添加抗静电剂。然而，往往会带来其他衍生性问题。无机抗静电剂如炭黑、碳纳米管等为黑色，会导致产品外观不佳，难以赋予产品多彩的颜色。而有机抗静电剂又往往与聚碳酸酯树脂的相容性不佳，容易导致产品机械性能不够理想，比如造成结构强度下降。
因此，有必要开发具有抗静电性能、外观良好、机械性能好等优良综合性能的聚碳酸酯材料。
发明内容
基于此，本发明的目的包括提供一种聚碳酸酯组合物，能够制成具有抗静电性能、外观良好、机械性能好(如高韧性)等优良综合性能的聚碳酸酯复合材料，可应用于抗静电制品等领域。
在本发明的第一方面，提供一种聚碳酸酯组合物，以重量份数计，包括如下组分：
聚碳酸酯树脂 55～75份；
有机抗静电剂 5～15份；
热塑性弹性体 10～40份；
其中，所述热塑性弹性体为热塑性聚酯弹性体。
在本发明的一些实施方式中，所述有机抗静电剂选自聚醚型、季铵盐型、磺酸型和内铵盐型中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，所述有机抗静电剂为聚醚型抗静电剂。
在本发明的一些实施方式中，所述热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度选自26D～52D；
可选地，所述热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度选自30D～50D。
在本发明的一些实施方式中，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量选自16kDa～32kDa；
可选地，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量选自17kDa～30kDa。
在本发明的一些实施方式中，所述聚碳酸脂组合物还包括加工助剂；
可选地，所述加工助剂包括抗氧剂；
可选地，以所述聚碳酸酯树脂为55～75份计，所述加工助剂的重量份数为0～1份。
在本发明的第二方面，提供一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将本发明第一方面所述聚碳酸酯组合物混合，熔融挤出
在本发明的第三方面，提供一种聚碳酸酯复合材料，其采用包括本发明第一方面所述聚碳酸酯组合物的原料制备得到，或者采用本发明第二方面所述的制备方法制备得到。
在本发明的第四方面，提供一种抗静电制品，其包括本发明第三方面所述的制备方法制备得到的聚碳酸酯复合材料。
在本发明的第五方面，提供本发明第一方面所述的聚碳酸酯组合物，或本发明第三方面所述聚碳酸酯复合材料在制备抗静电制品中的应用。
在本申请中，提供了一种可用于制备聚碳酸酯复合材料的聚碳酸酯组合物，在该组合物中，选择有机抗静电剂对聚碳酸酯树脂改性，可以解决静电积累问题，可免火花、放电等不良现象，并可避免炭黑等无机抗静电剂导致难以将制品多彩化的问题。然而，发明人研究发现，有机抗静电剂(如聚醚型抗静电剂)与聚碳酸酯树脂的相容性不佳，成型时易分层。故进一步地，通过添加热塑性聚酯弹性体(TPEE)，可以在改善制品机械性能的同时，还提高各组分之间的相容性，从而允许在不额外添加相容剂的情况下实现抗静电性能良好、外观良好、机械性能好等优良综合性能。
本发明所使用的热塑性弹性体含有聚酯硬段与聚醚软段，当采用聚醚型抗静电剂时，在物料熔融共混的过程中，聚碳酸酯与聚醚型抗静电剂可发生酯交换反应，生成具有聚碳酸酯嵌段、聚酯硬段与聚醚软段的共聚物，能够有效的提高混合物各组分的相容性，聚酯硬段与聚醚软段的比例可影响TPEE的邵氏硬度，通过选择较合适的TPEE的硬度范围，可控制聚酯硬段与聚醚软段的比例，从而进一步优化聚碳酸酯、聚醚型抗静电剂的相容性，改善材料在成型过程中易出现分层现象的问题，此外，还可以显著改善品机械性能(如韧性)。
相较于传统的聚碳酸酯复合材料，本申请提供的聚碳酸酯复合材料允许省略额外的相容剂，可以简化配方，节约原料。
具体实施方式
下面结合实施方式和实施例，对本发明作进一步详细的说明。应理解，这些实施方式和实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，提供这些实施方式和实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。还应理解，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式和实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本发明的保护范围。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以以合适的方式组合于另一实施方式中，以产生新的实施方式。此外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为充分地理解，应理解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述实施方式和实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
术语
除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的选择范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。需要说明的是，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个项目时，应当理解，在本申请中，该技术方案毫无疑问地包括均用“逻辑与”连接的技术方案，还毫无疑问地包括均用“逻辑或”连接的技术方案。比如，“A及/或B”包括A、B以及“A与B的组合”三种并列方案。又比如，“A，及/或，B，及/或，C，及/或，D”的技术方案，包括A、B、C、D中任一项(也即均用“逻辑或”连接的技术方案)，也包括A、B、C、D的任意的和所有的组合，也即包括A、B、C、D中任两项或任三项的组合，还包括A、B、C、D的四项组合(也即均用“逻辑与”连接的技术方案)。
在本申请中，当用至少两个选自“和/或”、“或/和”、“及/或”的连词组合连接至少三个特征时，相当于“具备一个或多个特征”的表述方式，比如，“TA，及/或，TB，及/或，TC，及/或，TD”相当于“具备如下的一个或多个特征：TA、TB、TC和TD”。
本发明中涉及“多个”、“多种”、“多次”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
本文中所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
本文中，“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适方式”等中所述“合适”，以能够实施本发明的技术方案、解决本发明的技术问题、实现本发明预期的技术效果为准。
本文中，“优选”、“更好”、“更佳”、“为宜”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。如果一个技术方案中出现多处“优选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“优选”各自独立。
本发明中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
本发明中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
本发明中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”等中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间(也即数值范围)，如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值)，以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间、比例区间、比值区间等数值区间类型。
本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是，所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。
本发明中，术语“室温”或“常温”一般指4℃～35℃，例如20℃±5℃。在本发明的一些实施例中，“室温”或“常温”是指10℃～30℃。在本发明的一些实施例中，“室温”或“常温”是指20℃～30℃。
在本发明中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，3～5h表示左端点“3”和右端点“5”的单位都是h(小时)。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的质量或重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间质量或重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的质量或重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的单位。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。除非和本申请的发明目的和/或技术方案相冲突，否则，本发明涉及的引用文献以全部内容、全部目的被引用。本发明中涉及引用文献时，相关技术特征、术语、名词、短语等在引用文献中的定义也一并被引用。本发明中涉及引用文献时，被引用的相关技术特征的举例、优选方式也可作为参考纳入本申请中，但以能够实施本发明为限。应当理解，当引用内容与本申请中的描述相冲突时，以本申请为准或者适应性地根据本申请的描述进行修正。
在本发明中，方法流程中涉及多个步骤的，除非本文中有明确的不同说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以描述以外的其他顺序执行。而且，任一个步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的一部分轮流或者交替或者同时地执行。
针对克服聚碳酸酯树脂容易产生静电积累的技术问题，可以添加抗静电剂，进一步为了满足制品外观良好的需求，需要避免使用无机抗静电剂(如炭黑、碳纳米管)，然而，使用有机抗静电剂时，往往存在与聚碳酸酯树脂相容性不佳的问题，导致产品机械性能不够理想，比如造成结构强度下降。比如，发明人发现，使用聚醚型抗静电剂等有机抗静电剂时，与聚碳酸酯树脂相容性不佳，对制品机械性能的恶化比较明显。
基于此，在本发明的第一方面，提供一种聚碳酸酯组合物，该聚碳酸酯组合物包括聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂和热塑性弹性体，能够制成具有抗静电性能、外观良好、机械性能好(如高韧性)等优良综合性能的聚碳酸酯复合材料，可应用于抗静电制品领域。
在本发明的一些实施方式中，提供一种聚碳酸酯组合物，其包括聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂和热塑性聚酯弹性体。
在本发明的一些实施方式中，提供一种聚碳酸酯组合物，以重量份数计，包括如下组分：
聚碳酸酯树脂 55～75份；
有机抗静电剂 5～15份；
热塑性弹性体 10～40份；
进一步地，热塑性弹性体为热塑性聚酯弹性体(TPEE)。
在本发明中，如无其他说明，“聚碳酸酯组合物”指含有聚碳酸酯树脂的组合物。
在本申请中，提供了一种可用于制备聚碳酸酯复合材料的聚碳酸酯组合物，在该组合物中，选择有机抗静电剂对聚碳酸酯树脂改性，可以解决静电积累问题，可免火花、放电等不良现象，并可避免炭黑等无机抗静电剂导致难以将制品多彩化的问题。然而，发明人研究发现，有机抗静电剂(如聚醚型抗静电剂)与聚碳酸酯树脂的相容性不佳，成型时易分层。故进一步地，通过添加热塑性聚酯弹性体(TPEE)，可以在改善制品机械性能的同时，还提高各组分之间的相容性，从而允许在不额外添加相容剂的情况下实现抗静电性能良好、外观良好、机械性能好等优良综合性能。
聚碳酸酯树脂
聚碳酸酯树脂为本发明所述聚碳酸酯组合物中的主要组分，可以作为非结晶热塑性工程塑料，提供基础的耐热性能，还能赋予聚碳酸酯复合材料及相关制品良好的尺寸稳定性和低吸水率。虽然聚碳酸酯树脂本身具有较好的抗冲击性能，但对于抗静电改性的聚碳酸酯树脂而言，由于相容性问题，保持良好的抗冲击性能的情况下实现抗静电改性是比较困难的。
在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯树脂的分子量可以从传统技术中根据抗静电制品对基础性能(如耐热性)的需求灵活选择。在合适分子量范围内，聚碳酸酯树脂的规格型号没有特别的限定，可以机械性能的基础性需要进行合理的选择。聚碳酸酯树脂的分子量偏低时，可能会导致耐应力开裂变差；在合适的范围内，随着分子量越大，分子间作用力和缠结程度增加，耐应力开裂能力随之增强；聚碳酸酯树脂的分子量偏大时，熔体粘度相对偏高，熔体流动速率相应地降低，聚合物分子链的运动性变差，可能会导致产生的可逆高弹形变恢复性差，易产生残余内应力，从而易降低其耐应力开裂的性能。
在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯树脂的重均分子量可以选自16kDa～32kDa，还可以选自如下任一种分子量或者任两种构成的分子量区间：16kDa、17kDa、18kDa、19kDa、20kDa、21kDa、22kDa、23kDa、24kDa、25kDa、26kDa、27kDa、28kDa、29kDa、30kDa等。在一些非限制性示例中，聚碳酸酯树脂的重均分子量可以选自17kDa～30kDa。
在一些实施方式中，聚碳酸酯树脂的型号可以为，但不限于，PCS-2000F型(分子量约24kDa)、PCE E-1000F(分子量约30kDa)、PC H-3000F(分子量约17kDa)等中的一种或多种。聚碳酸酯树脂的市售来源可以包括但不限于三菱化学。
有机抗静电剂
传统技术中使用较多的无机抗静电剂如炭黑、碳纳米管等为黑色，会导致产品外观不佳，难以赋予产品多彩的颜色。本申请采用有机抗静电剂，可避免炭黑等无机抗静电剂导致难以将制品多彩化的问题。
有机抗静电剂可以为表面活性剂型抗静电剂或高分子型抗静电剂。
根据表面活性剂型抗静电剂中的亲水基团电离与否，可以将表面活性剂型抗静电剂分为离子型和非离子型。根据荷电性质，离子型表面活性剂又可以氛围阳离子型、阴离子型和两性型。阴离子抗静电剂可以包括但不限于硫酸盐、烷基磺酸盐、羧酸盐、高级脂肪酸盐、聚合型及磷酸衍生物等。阳离子型抗静电剂可以包括但不限于铵盐、季铵盐、烷基氨基酸盐等类型。两性型抗静电剂可以包括但不限于咪唑啉金属盐、季铵羧酸内盐等类型，两性型抗静电剂可分别与阴离子或阳离子配合使用，抗静电效果好。非离子型抗静电剂本身不带电荷而且极性很小，可以包括但不限于多元醇脂肪酸酯、聚乙二醇酯或醚类、脂肪酸烷醇酰胺等化合物。
高分子型抗静电剂也称为永久型抗静电剂，是一类亲水性聚合物。高分子型抗静电剂在树脂中的分散程度和状态是其发挥抗静电作用的两个关键因素。高分子型抗静电剂有持久的抗静电效果，没有诱导期，不受洗涤、擦拭等影响。相对于表面活性剂型，高分子永久型抗静电剂的抗静电效果更好，且持续时间长，不易损耗。
在一些实施方式中，所述有机抗静电剂选自聚醚型、季铵盐型、磺酸型、内铵盐型等中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述有机抗静电剂为高分子型抗静电剂。
在一些实施方式中，所述有机抗静电剂为聚醚型抗静电剂。聚醚型抗静电剂同时具有聚醚软段和硬段，使其与本发明使用的热塑性弹性体之间具有较好的相容性，此外还具有一定的热塑性性能。前述的热塑性聚酯弹性体对聚醚型抗静电剂的相容性改善情况较佳。本申请的发明人意外地发现，当采用聚碳酸酯树脂、聚醚型抗静电剂以及热塑性聚酯弹性体的特殊组合时，可以在不额外引入相容剂的情况下使复合材料各组分间具有优异的相容性，加工时无分层现象或者分层现象可忽略或非常轻微，而且外观平滑美观，无料花，此外，还可以赋予制品优异的抗静电性(如合适的表面电阻率)和优异的机械性能(如高冲击强度，高韧性)。
根据聚醚型抗静电剂中硬段结构的差异，聚醚型抗静电剂可以进一步包括但不限于聚醚酯型、聚醚酰胺型、聚醚酰亚胺型等中的一种或多种。前述不同种类的聚醚型抗静电剂均能实现在改善聚碳酸酯树脂抗静电性能的同时，还与聚碳酸酯树脂以及热塑性聚酯弹性体之间彼此协同地构成相容性好的有机整体，实现前述优异的综合性能，包括但不限于抗静电性、机械性能(如高冲击强度，高韧性)、加工性能、外观等方面。
以聚醚酰胺型的抗静电剂(记为聚醚酰胺抗静电剂)为例，聚醚酰胺抗静电剂是一类具有聚醚段和聚酰胺段的嵌段共聚物，不仅与热塑性聚酯弹性体的聚醚软段较好地相容，还具有一定的热塑性性能。作为聚醚型抗静电剂中的一种非限制性示例，当采用聚碳酸酯树脂、聚醚酰胺抗静电剂以及热塑性聚酯弹性体的特殊组合时，可以在不额外引入相容剂的情况下使复合材料各组分间具有优异的相容性，加工时无分层现象或者分层现象可忽略或非常轻微，而且外观平滑美观，无料花，此外，还可以赋予制品优异的抗静电性(如合适的表面电阻率)和优异的机械性能(如高冲击强度，高韧性)。在本发明的一些实施方式中，所述有机抗静电剂可以为但不限于聚醚酰胺抗静电剂。
此外，聚醚型抗静电剂(包括但不限于聚醚酰胺抗静电剂)本身不带有颜色，可以与聚碳酸酯、着色剂等原料共混制成各种颜色的材料。
在本发明的一些实施方式中，聚醚型抗静电剂(包括但不限于聚醚酰胺抗静电剂)的型号没有特别限制，可以为但不限于AS-302型(如艾迪克市售产品)。
热塑性弹性体
热塑性聚酯弹性体(Thermoplastic Polyester Elastomer)，简记为TPEE，是一类含有结晶性硬段和无定形软段的线型嵌段共聚物，其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。硬段具有高熔点和高硬度，软段具有低熔点和低硬度，结晶的硬段可以聚集成结晶微区，分散于由软段构成的连续相中，结晶相能够起到物理交联作用，受热时结晶微区被破坏，并呈熔体流动性，冷却后重新形成结晶微区，具有可逆性。结晶相硬段可赋予聚合物强度和可塑性，无定形软段可赋予聚合物弹性。改变硬、软两相的相对比例，可以调整聚合物的硬度，增加硬链段比例可提高硬度。
在本申请中，如无其他说明，TPEE的硬段为含有芳香环的芳香族聚酯(如聚对苯二甲酸丁二醇酯，PBT)，软段为聚醚。可以根据硬度差异选择不同硬段和软段比例的热塑性聚酯弹性体。其中，所述芳香族聚酯可以包括但不限于聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯等中的一种或多种；所述聚醚可以包括但不限于聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚四氢呋喃等中的一种或多种。
热塑性聚酯弹性体可以通过市购获得。市购产品的型号可以用TPEE-nD表示，其中，n可以为合适的正整数，表示以D型邵氏硬度表示的硬度数值。市购TPEE的型号比如TPEE-26D至52D等，进一步如TPEE-30D、35D、36D、40D、45D、50D等。
在本申请中，“邵氏硬度”具有本领域的公知含义。在本申请中，如无其他说明，可以采用按邵氏硬度D方法测试热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度。
在本申请中，选择有机抗静电剂添加到聚碳酸酯树脂中，可以解决静电积累问题，可免火花、放电等不良现象，并可避免炭黑等无机抗静电剂导致难以将制品多彩化的问题。然而，发明人研究发现，有机抗静电剂(如聚醚型抗静电剂)与聚碳酸酯树脂的相容性不佳，成型时易分层，单纯的聚碳酸酯树脂和有机抗静电剂的二元组合难以在改善抗静电性的同时还保持较好的机械性能(如韧性)。发明人意外发现，向聚碳酸酯树脂和有机抗静电剂的组合中添加热塑性聚酯弹性体(TPEE)，可以在改善制品机械性能的同时，还提高各组分之间的相容性，从而允许在不额外添加相容剂的情况下实现抗静电性能良好、外观良好、机械性能好等优良综合性能。
本发明所使用的热塑性弹性体含有聚酯硬段与聚醚软段，当采用聚醚型抗静电剂时，在物料熔融共混的过程中，聚碳酸酯与聚醚型抗静电剂可发生酯交换反应，生成具有聚碳酸酯嵌段、聚酯硬段与聚醚软段的共聚物，能够有效的提高混合物各组分的相容性，聚酯硬段与聚醚软段的比例可影响TPEE的邵氏硬度，通过选择较合适的TPEE的硬度范围，可控制聚酯硬段与聚醚软段的比例，从而进一步优化提高聚碳酸酯、聚醚型抗静电剂的相容性，改善材料在成型过程中易出现分层现象的问题，此外，还可以显著改善品机械性能(如韧性)。相较于传统的聚碳酸酯复合材料可以省略额外的相容剂，简化配方。
在本发明的一些实施方式中，热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度可以选自但不限于26D～52D，进一步还可以选自30D～50D，更进一步还可以选自30D～45D，更进一步还可以选自35D～45D。热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度还可以选自下述任一种邵氏硬度：30D、35D、36D、40D、45D、50D等，还可以选自上述任两种邵氏硬度构成的区间。通过控制热塑性聚酯弹性体在合适的硬度范围，可以实现制备得到的制品抗静电性好(如表面电阻率适中)、机械性能优良(如冲击强度高，韧性好)、外观良好(无料花或仅轻微料花)、加工性能好(熔融成型时分层轻微或可忽略)。如果TPEE的硬度偏低，可能会影响体系相容性，导致加工时易发生分层现象，从而影响制品性能。如果TPEE的硬度偏高，也可能会影响体系相容性，可能导致加工时易发生分层现象，进而影响制品性能(如韧性)。
作为非限制性示例，热塑性聚酯弹性体的型号可以选自但不限于TPEE-30D、TPEE-35D、TPEE-40D、TPEE-45D、TPEE-50D等中的一种或多种型号。
加工助剂
本发明第一方面的聚碳酸酯组合物还可以包含或者不包含加工助剂，也即加工助剂是可选的。
所述加工助剂可以选自本技术领域中的常用加工助剂。所述加工助剂的示例可以包括但不限于抗氧剂或润滑剂等中的一种或多种。
在本发明的一些实施方式中，提供一种聚碳酸酯组合物，其包括聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂和热塑性弹性体。
在本发明的一些实施方式中，提供一种聚碳酸酯组合物，其包括聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和加工助剂。
在一些实施方式中，所述加工助剂包括抗氧剂。通过向聚碳酸酯组合物中添加抗氧剂，可以抑制在加工以及放置过程中的降解、老化作用。所述抗氧剂可以为有机亚磷酸酯、烷基化的一元酚或者多元酚、多元酚和二烯的烷基化反应产物、对甲酚或者二环戊二烯的丁基化反应产物、烷基化的氢醌类、羟基化的硫代二苯基醚类、亚烷基-双酚、苄基化合物、多元醇酯类抗氧剂等中一种或多种。作为非限制性示例，所述抗氧剂可以选自但不限于抗氧剂412S、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168(如天津利安隆市售产品RIANOX 168)中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述加工助剂包括润滑剂。所述润滑剂可以选自但不限于脂肪醇类、金属皂类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、褐煤酸及其衍生物类、酰胺蜡类、饱和烃类、聚烯烃蜡及其衍生物类、有机硅及硅酮类、有机氟类等中的一种或多种。
传统技术中，有机抗静电剂与聚碳酸酯树脂组合使用时，通常需要添加相容剂，避免成型时发生分层。在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物可以不添加额外的相容剂而实现有机抗静电剂的良好相容性，简化配方，节约原料。需要说明的是，本发明允许添加相容剂来改善非抗静电剂组分之间的相容性，或者或改善有机静电剂与多种其他组分(包括但不限于聚碳酸酯树脂)之间的相容性。在本发明的一些实施方式中，也可以添加相容剂进一步优化各组分之间的相容性。
各组分之间的含量
通过合理控制聚碳酸酯组合物中各组分的含量，可以更好地实现抗静电性、机械性能、外观等综合性能的提升。
聚碳酸酯树脂为本发明所述聚碳酸酯组合物中的主要组分。
在本发明的一些实施方式中，所述聚碳酸酯树脂在所述聚碳酸酯组合物中的重量百分比≥50％，进一步可以选自50％～85％、50％～80％、55％～70％、55％～85％、55％～80％、55％～75％等中任一种百分数，还可以选自下述任一种百分数或选自如下任两种百分数构成的区间：50％、52％、54％、55％、56％、58％、60％、62％、65％、70％、72％、74％、75％、76％、78％、80％、82％、83％、83.5％、84％等。
在本发明的一些实施方式中，以聚碳酸酯树脂的重量份数为55～75份计，有机抗静电剂的重量份数可以为5～15份，进一步地，有机抗静电剂的重量份数还可以选自如下任一种份数或选自如下任两种份数构成的数值区间：5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份等。如果有机抗静电剂添加偏少，易影响导电网络的形成，可能导致不能达到抗静电等级，但如果添加偏多可能导致制品出现料花，外观不良；通过控制有机抗静电剂具有合适的用量，可以实现兼顾外观与抗静电性能。
在本发明的一些实施方式中，以聚碳酸酯树脂的重量份数为55～75份计，热塑性弹性体的重量份数可以为10～40份，进一步地，热塑性弹性体的重量份数还可以选自如下任一种份数或选自如下任两种份数构成的数值区间：10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、18份、20份、22份、24份、25份、26份、28份、30份、32份、34份、35份、36份、38份、40份等。如果热塑性弹性用量偏少，可能会导致组合物体系相容性不佳，使得加工时分层现象严重，还可能导致抗静电性能显著下降。如果热塑性弹性体用量偏多，则可能会对制品的机械性能产生不利影响。
在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂和热塑性弹性体的重量比为100：(5～30)：(10～75)。进一步地，聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂和热塑性弹性体的重量比可以为100：(6.7～27.2)：(13.3～72.7)。通过更精细地控制聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂和热塑性弹性体三者的重量配比，更有利于兼顾抗静电性和机械性能(如韧性)。
在本发明的一些实施方式中，以聚碳酸酯树脂的重量份数为100份计，有机抗静电剂的重量份数可以为5～30份，进一步地，有机抗静电剂的重量份数还可以选自如下任一种份数或选自如下任两种份数构成的数值区间：5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、18份、20份、22份、24份、25份、26份、28份、30份等。
在本发明的一些实施方式中，以聚碳酸酯树脂的重量份数为100份计，热塑性弹性体的重量份数可以为10～75份，进一步地，热塑性弹性体的重量份数还可以选自如下任一种份数或任两种份数构成的数值区间：10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、18份、20份、22份、24份、25份、26份、28份、30份、32份、34份、35份、36份、38份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、65份、70份等。
在本发明中，加工助剂是可选的，可以含有，也可以不含有。
在本发明的一些实施方式中，以聚碳酸酯树脂的重量份数为55～75份计，加工助剂(如抗氧剂)的重量份数≤1份，进一步可以为0.01～1份，更进一步可以为0.1～1份。加工助剂(如抗氧剂)的重量份数还可以选自如下任一种份数或选自如下任两种份数构成的数值区间：0份、0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.08份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份等。加工助剂(如抗氧剂)的重量份数还可以选自如下任一份数范围：0.02～0.8份、0.03～0.6份、0.04～0.6份、0.04～0.5份、0.04～0.4份、0.04～0.3份、0.04～0.2份、0.05～0.6份、0.05～0.5份、0.05～0.4份、0.05～0.3份、0.05～0.2份等。加工助剂可选自前文任一实施方式中的合适种类。
在本发明的一些实施方式中，加工助剂(如抗氧剂)在聚碳酸酯组合物中的重量占比可以≤1％，进一步可以为0.09％～1％，还可以选自如下任一种百分数或选自如下任两种百分数构成的区间：0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等。加工助剂可选自前文任一实施方式中的合适种类。
以下为一些聚碳酸酯组合物的非限制性示例。
在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物由上述的聚碳酸酯树脂、抗静电剂和抗静电剂组成。
在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物由上述的聚碳酸酯树脂、抗静电剂、抗静电剂和加工助剂组成，进一步地，加工助剂可以包括抗氧剂和润滑剂中的一种多种，更进一步地，加工助剂包括抗氧剂，更进一步地，加工助剂可以为抗氧剂。
在本发明的一些实施方式中，提供一种聚碳酸酯组合物，以重量份数计，包括如下组分：
进一步地，热塑性弹性体为热塑性聚酯弹性体(TPEE)。进一步地，聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和加工助剂的种类及用量可各自独立地或相互组合地如前文所定义。
在本发明的一些实施方式中，以重量份数计，聚碳酸酯组合物由如下组分构成：
进一步地，聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和加工助剂的种类及用量可各自独立地或相互组合地如前文所定义；以重量份数计，当加工助剂为0份时，也即聚碳酸酯组合物由55～75份的聚碳酸酯树脂、5～15份的有机抗静电剂和10～40份的热塑性弹性体构成。
在本发明的一些实施方式中，以重量份数计，聚碳酸酯组合物由如下组分构成：
在本发明的一些实施例中，以重量份数计，聚碳酸酯组合物包括如下组分：55～56份(如55份)的聚碳酸酯树脂，14～15份(如15份)的有机抗静电剂和39～40份(如40份)的热塑性弹性体；进一步地，该组合物还包括0～1份的加工助剂(可以为0.01～1份，进一步如0.01份、0.1份、0.5份等；可以为抗氧剂)。各组分的种类可以各自独立地或者相互组合的选自上述任一合适的实施方式。在其中的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物由上述的聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和可选的加工助剂组成，进一步地，加工助剂包括抗氧剂，更进一步地，加工助剂为抗氧剂。其中的一个非限制性实施例如实施例1、5、6所示。
在本发明的一些实施例中，以重量份数计，聚碳酸酯组合物包括如下组分：74～75份(如75份)的聚碳酸酯树脂，14～15份(如15份)的有机抗静电剂和8～12份(如9～11份，进一步如10份)的热塑性弹性体；进一步地，该组合物还可以包括0～1份的加工助剂(可以为0.01～1份，进一步如0.01份、0.1份、0.5份等；可以为抗氧剂)。各组分的种类可以各自独立地或者相互组合的选自上述任一合适的实施方式。在其中的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物由上述的聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和可选的加工助剂组成，进一步地，加工助剂包括抗氧剂，更进一步地，加工助剂为抗氧剂。其中的一个非限制性实施例如实施例2所示。
在本发明的一些实施例中，以重量份数计，聚碳酸酯组合物包括如下组分：74～75份(如75份)的聚碳酸酯树脂，5～6份(如5份)的有机抗静电剂和8～12份(如9～11份，进一步如10份)的热塑性弹性体；进一步地，该组合物还包括0～1份的加工助剂(可以为0.01～1份，进一步如0.01份、0.1份、0.5份等；可以为抗氧剂)。各组分的种类可以各自独立地或者相互组合的选自上述任一合适的实施方式。在其中的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物由上述的聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和可选的加工助剂组成，进一步地，加工助剂包括抗氧剂，更进一步地，加工助剂为抗氧剂。其中的一个非限制性实施例如实施例3所示。
在本发明的一些实施例中，以重量份数计，聚碳酸酯组合物包括如下组分：68～72份(如69～71份，进一步如70份)的聚碳酸酯树脂，8～12份(如9～11份，进一步如10份)的有机抗静电剂和18～22份(如19～21份，进一步如20份)的热塑性弹性体；进一步地，该组合物还包括0～1份的加工助剂(可以为0.01～1份，进一步如0.01份、0.1份、0.5份等；可以为抗氧剂)。各组分的种类可以各自独立地或者相互组合的选自上述任一合适的实施方式。在其中的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物由上述的聚碳酸酯树脂、有机抗静电剂、热塑性弹性体和可选的加工助剂组成，进一步地，加工助剂包括抗氧剂，更进一步地，加工助剂为抗氧剂。其中的一些非限制性实施例如实施例4、7-12所示。
在本发明的第二方面，提供一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，其采用包括本发明第一方面的聚碳酸酯组合物的原料制备而成。
采用本发明第一方面的聚碳酸酯组合物制备本发明的聚碳酸酯复合材料时，本申请所述聚碳酸酯组合物可以单独使用，也可以与其他原料(如一些功能性助剂)组合使用，但需要注意的是，但与其他原料组合使用时，以不影响包括良好抗静电性能、良好外观、高韧性(如高抗冲击性)的优良综合性能为宜。
该聚碳酸酯复合材料可以利用第一方面的聚碳酸酯组合物的组分配方，采用本领域的已有技术并选择合适的制备参数制备得到。
在本发明的一些实施方式中，提供一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将本发明第一方面所述聚碳酸酯组合物混合，熔融挤出。
可以理解，制备聚碳酸酯复合材料的各原料组分构成的混合物可以在熔融状态下进行加工，例如加工温度200～260℃。
在本发明的一些实施例中，熔融挤出采用挤出机进行。进一步地，挤出机可以为双螺杆挤出机。更进一步地，双螺杆挤出机的螺杆长径比可以选自(40～48):1，也即选自40:1至48:1，螺杆长径比还可以选自如下任一种比例或者任两种比例构成的区间：40:1、41:1、42:1、43:1、44:1、45:1、46:1、47:1、48:1等。其中，“任两种比例构成的区间”示例如(42～46):1，此时双螺杆挤出机的螺杆长径比可以选自42:1至46:1的范围内。
在本发明的一些实施例中，采用挤出机(如双螺杆挤出机)进行熔融挤出时，螺筒温度可以选自200～280℃，螺杆转速可以选自300～600r/min。螺筒温度还可以选自如下任一种温度或者任两种温度构成的温度区间：200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃等。螺杆转速还可以选自如下任一种转速或者任两种转速构成的区间：300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min、600r/min等。
在本发明的一些实施例中，熔融挤出采用双螺杆挤出机进行，螺杆长径比选自(40～48):1，螺筒温度选自200～280℃，螺杆转速选自300～600r/min。
在本发明的第三方面，提供一种聚碳酸酯复合材料，且可以采用包括本发明第一方面所述聚碳酸酯组合物的原料制备得到，也可以采用本发明第二方面所述的制备方法制备得到。
本发明提供的该聚碳酸酯复合材料可具有抗静电性能、外观良好、机械性能好(如高韧性)等优良综合性能。
对于该聚碳酸酯复合材料，本领域技术人员可以采用本领域的已有检测方法可以检测到与第一方面所述聚碳酸酯组合物的各组分所对应的物质或结构片段。可采用的检测方法包括但不限于：傅里叶红外光谱测试(FT-IR)、1H NMR检测、13C NMR检测、凝胶渗透色谱(GPC)测试等。当采用聚醚型抗静电剂时，在物料熔融共混的过程中，聚碳酸酯与聚醚型抗静电剂可发生酯交换反应，生成具有聚碳酸酯嵌段、聚酯硬段与聚醚软段的共聚物，此时，利用前述的检测手段可以检测到与第一方面所述聚碳酸酯组合物的各组分所对应的物质或结构片段(如聚碳酸酯嵌段、聚酯硬段与聚醚软段)。
在本发明的第四方面，提供一种抗静电制品，其包括本发明第三方面所述聚碳酸酯复合材料。该抗静电制品可以具有抗静电性能良好、外观良好、机械性能好等优良综合性能。
该抗静电制品的非限制性示例可以包括电子托盘、电动工具外壳等。
本方面的抗静电制品可以采用前述任一种聚碳酸酯组合物或前述任一种聚碳酸酯复合材料制成。
抗静电制品的表面电阻率在108～1012Ω/sq范围时，抗静电性较好，适于实用。表面电阻率越高，抗静电效果越差，而表面电阻率过低，则进入到导电级别，也不能达到抗静电目的。表面电阻率可以采用IEC60093-1993方法测试。
在本发明的一些实施例中，抗静电制品的表面电阻率可以选自1×109Ω/sq～9.99×1012Ω/sq。在一些实施例中，抗静电制品的表面电阻率选自5×109Ω/sq～2.5×1012Ω/sq。
在本发明的一些实施例中，抗静电制品的韧性好，其悬臂梁缺口冲击强度大于450J/m，进一步可以大于500J/m，更进一步可以大于550J/m，更进一步可以大于600J/m，更进一步可以大于650J/m，更进一步可以大于680J/m。悬臂梁缺口冲击强度可以按照ASTMD256-2010方法测试，进一步地，采用A型缺口，更进一步地，样品厚度可以为3.2mm。
在本发明的第五方面，提供本发明第一方面的聚碳酸酯组合物，或前述任一种聚碳酸酯复合材料(包括但不限于本发明第二方面的制备方法制备得到的聚碳酸酯复合材料)在制备抗静电制品中的应用。
抗静电制品可以如本发明前述任一实施方式所定义。
以下提供一些具体实施例。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本发明中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以按照制造厂商所建议的条件，或者参考本领域已知的实验方法。
下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
1.原料
以下各例中，如无其他说明书，各原料来源如下：
聚碳酸酯树脂(PC树脂)：聚碳酸酯树脂PC1，PCE-1000F，三菱化学，重均分子量30kDa；聚碳酸酯树脂PC2，PCH-3000F，三菱化学，重均分子量17kDa；
抗静电剂1A：聚醚型，AS-302，艾迪克；
抗静电剂1B：聚醚型，PELESTAT-6500，丰田通商；
抗静电剂2：季铵盐型：抗静电剂TM，上海助剂厂；
抗静电剂3：炭黑：50L，欧力隆；
TPEE：TPEE-25D，TPEE-30D，TPEE-35D，TPEE-40D，TPEE-45D，TPEE-50D，TPEE-55D，华烁科技；对应的邵氏硬度数值分别为25D、30D、35D、40D、45D、50D、55D；
其他种类的热塑性弹性体：SBS弹性体，SBS KTR-301，购自锦湖日立；
其余原料均可通过市购获得，比如，抗氧剂：RIANOX 168，天津利安隆；可以理解的是，采用其他种类或型号的抗氧剂均可实现类似的实验验证目的。
原料测试表征方法：
热塑性弹性体(包括TPEE)的邵氏硬度测试方法：按邵氏硬度D方法测试。
2.制备方法
如无其他说明，进行熔融共混并挤出造粒采用如下设备：
双螺杆挤出机，螺杆长径比符合以下范围(40～48)：1。
以下各实施例和对比例中，如无其他说明，“室温”为20～30℃，涉及“室温”时采用基本相同的温度，温度波动范围不超过2℃。
下文各实施例和对比例的聚碳酸酯复合材料及抗静电制品采用如下方法制备：
S1：按照原料配比(可参阅表1)称取各原料组分，于室温预混，得到预混物。其中，各实施例的原料组分包括聚碳酸酯树脂、抗静电剂、热塑性弹性体和可选的加工助剂(例如抗氧剂)。
S2：将步骤S1制备的预混物投入到双螺杆挤出机中，进行熔融共混并挤出造粒，制备得到聚碳酸酯复合材料。
双螺杆挤出机的螺筒温度为200～280℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为300～600r/min。
如无其他说明，下文各实施例和对比例采用相同的制备参数，区别仅在于原料组成不同，未指明具体种类和/型号的原料在不同的实验中采用相同来源。
如无其他说明，下文各实施例和对比例的原料配方中不包括表1所示组分以外的其他组分。
3.实验配方设计
实施例1～11的原料配方可参见表1。
对比例1～8的原料配方可参见表1。
表1.
注：表1中，“/”表示不添加该组分。
4.分析测试方法
4.1.表面电阻率的测试
采用IEC60093-1993的方法测试。
表面电阻率在108～1012Ω/sq范围时，抗静电性较好，适于实用。
4.2.缺口冲击强度测试。
采用ASTM D256-2010方法测试，A型缺口，样品厚度3.2mm。
缺口冲击强度越高，则反映了样品韧性越好。
4.3.抗静电制品外观评价
样品制备方法：采用注塑方法，注塑温度260℃，制备得到的注塑制品为尺寸为100mm×100mm×2.0mm(长×宽×厚)的方板。
评价方法：观察样品表面是否有料花，根据料花的严重程度，从无至严重分别对应“无料花”、“料花轻微”、“料花中等”、“料花较严重”、“料花极严重”五个等级。不同料花等级的区分标准可参照表2。
表2.料花不同程度的分级标准
| 等级名称 | 不同等级料花的认定标准 |
| 无料花 | 注塑制品表面不含有料花 |
| 料花轻微 | 注塑制品表面含有料花，但料花面积占总面积比例不超过1％ |
| 料花中等 | 注塑制品表面含有料花，且料花面积占总面积比例大于1％但不超过5％ |
| 料花较严重 | 注塑制品表面含有料花，且料花面积占总面积比例大于5％但不超过15％ |
| 料花极严重 | 注塑制品表面含有料花，且料花面积占总面积比例大于15％ |
4.4.分层现象
实验方法：注塑温度260℃，固定射速80％，浇口尺寸0.2mm×4mm，注塑4mm×200mm×2mm方板(长×宽×厚)，用钳子撕开浇口附近的材料，观察分层现象。
分层现象评分等级：分层现象可忽略评1分，分层现象较轻微评3分，分层现象严重评5分，介于分层现象可忽略与分层现象较轻微的评2分，介于分层现象较轻微与分层现象严重之间的评4分。可参阅表3。
表3.分层现象分级标准
4.5.可着色性
目视判断，是否可以通过添加着色剂着色成红、黄、蓝、白、黑等各类颜色。
5.实验结果
前述各项测试结果可参阅表4。
表4.
注：表面电阻率的结果采用科学计数法表示，以aE+n表示a×10n，以aE-n表示a×10-n，例如“2.31E+08”表示2.31×108。
实施例1-11均具有抗静电性能好、外观良好、机械性能好等优良综合性能，其中，表面电阻率普遍在108～1012Ω/sq之间，大部分无料花或料花轻微，颜色半透白，可着色成丰富多彩的颜色，而且抗冲击强度高，悬臂梁缺口冲击强度≥510J/m，韧性好。
对比例1为空白对照组，未添加抗静电剂，电阻过高。
相对于实施例1，对比例2抗静电剂用量偏多，抗静电制品表面出现中等料花。
相对于实施例1，对比例3未添加热塑性弹性体，加工时分层现象严重。
相对于实施例1，对比例4中TPEE用量偏高，导致缺口冲击强度显著下降。
相对于实施例1，对比例5中的TPEE的硬度D值偏低，尽管抗冲击强度有所提高，然而加工时分层现象较为严重。
相对于实施例1，对比例6中的TPEE的硬度D值偏高，加工时分层现象较为严重，缺口冲击强度下降幅度非常大。
实施例1-11采用有机抗静电剂。对比例7采用无机抗静电剂炭黑。与实施例1相比，对比例7的抗静电性、缺口冲击强度和外观均变差，其中，电阻过低，缺口冲击强度下降严重，抗静电制品表面出现轻微料花，且产品呈黑色，可着颜色有限，难以赋予产品丰富多彩的颜色。
对比例8采用SBS弹性体，与实施例1相比，加工时分层现象严重。
以上各实施方式和实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式和实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为在本说明书记载的范围中。
以上各实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对本发明保护范围的限制。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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本发明的保护范围。还应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，以重量份数计，包括如下组分：
聚碳酸酯树脂 55～75份；
有机抗静电剂 5～15份；
热塑性弹性体 10～40份；
其中，所述热塑性弹性体为热塑性聚酯弹性体。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述有机抗静电剂选自聚醚型、季铵盐型、磺酸型和内铵盐型中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述有机抗静电剂为聚醚型抗静电剂。
4.如权利要求1～3中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度选自26～52D；
可选地，所述热塑性聚酯弹性体的邵氏硬度选自30D～50D。
5.如权利要求1～3中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量选自16kDa～32kDa；
可选地，所述聚碳酸酯树脂的重均分子量选自17kDa～30kDa。
6.如权利要求1～3中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸脂组合物还包括加工助剂；
可选地，所述加工助剂包括抗氧剂；
可选地，以所述聚碳酸酯树脂为55～75份计，所述加工助剂的重量份数为0～1份。
7.一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将权利要求1～6中任一项所述聚碳酸酯组合物混合，熔融挤出。
8.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，采用包括权利要求1～6中任一项所述聚碳酸酯组合物的原料制备得到，或者采用权利要求7所述的制备方法制备得到。
9.一种抗静电制品，其特征在于，包括权利要求8所述聚碳酸酯复合材料。
10.权利要求1～6中任一项所述的聚碳酸酯组合物，或权利要求8所述聚碳酸酯复合材料在制备抗静电制品中的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101343408A (zh) * | 2008-07-29 | 2009-01-14 | 上海赞高光学材料有限公司 | 一种新型抗静电透明聚碳酸酯材料及其制备方法 |
| KR20100076194A (ko) * | 2008-12-26 | 2010-07-06 | 주식회사 삼양사 | 대전 방지성을 부여한 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머수지 조성물 |
| CN101845212A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-09-29 | 苏州奥美光学材料有限公司 | 一种高透明永久抗静电聚碳酸酯薄膜及制备方法 |
| CN101987897A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-03-23 | 金发科技股份有限公司 | 一种永久性抗静电模塑组合物及其制备方法 |
| CN102634191A (zh) * | 2012-05-15 | 2012-08-15 | 金发科技股份有限公司 | 一种永久抗静电尼龙弹性体材料及其制备方法 |
| CN105504758A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-20 | 湖北工程学院 | 一种高强度抗静电透明聚碳酸酯薄膜及其制备方法 |
| CN114106547A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101343408A (zh) * | 2008-07-29 | 2009-01-14 | 上海赞高光学材料有限公司 | 一种新型抗静电透明聚碳酸酯材料及其制备方法 |
| KR20100076194A (ko) * | 2008-12-26 | 2010-07-06 | 주식회사 삼양사 | 대전 방지성을 부여한 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머수지 조성물 |
| CN101845212A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-09-29 | 苏州奥美光学材料有限公司 | 一种高透明永久抗静电聚碳酸酯薄膜及制备方法 |
| CN101987897A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-03-23 | 金发科技股份有限公司 | 一种永久性抗静电模塑组合物及其制备方法 |
| CN102634191A (zh) * | 2012-05-15 | 2012-08-15 | 金发科技股份有限公司 | 一种永久抗静电尼龙弹性体材料及其制备方法 |
| CN105504758A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-20 | 湖北工程学院 | 一种高强度抗静电透明聚碳酸酯薄膜及其制备方法 |
| CN114106547A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用 |
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