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一种聚酸酯组合物及其制备方法

阅读:149发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种聚酸酯组合物及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种聚 碳 酸酯组合物,按重量份计,包括以下组成:a、聚碳酸酯1-90份;b、 丙烯酸 酯共聚物1-50份;c、 二 氧 化 硅 1-50份;d、界面调节剂0.001-5份。本发明选用在聚碳酸酯组合物配方中添加特定含量的丙烯酸酯 聚合物 、 表面处理 的 二氧化硅 以及界面调节剂,能够使得二氧化硅在 合金 基体中形成良好的分散并提高界面粘合,而特定含量的界面调节剂能够调节 树脂 和树脂之间以及树脂和二氧化硅之间的状态,在添加量少的情况下能将合金的相态细致均匀化,从而使得最终制备得到的聚碳酸酯组合物形成更均匀的相形态,保持高光泽等级外观,同时显著提高组合物的表面硬度,且冲击性能优异。,下面是一种聚酸酯组合物及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种聚酸酯组合物,按重量份计,包括以下组成:
a、聚碳酸酯                        1-90份;
b、丙烯酸聚合物                  1-50份;
c、                        1-50份;
d、界面调节剂                      0.001-5份。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,按重量份计,包括以下组成:
a、聚碳酸酯                        50-70份;
b、丙烯酸酯聚合物                  5-40份;
c、二氧化硅                        5-30份;
d、界面调节剂                      0.01-1份。
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述聚碳酸酯选自重均分子量为18000-35000的直链型聚碳酸酯;优选为重均分子量为25000-30000的直链型聚碳酸酯。
4.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述丙烯酸酯聚合物选自丙烯酸及其酯的均聚物或者共聚物或者相近同系物;优选为丙烯腈和丙烯酰胺的聚合物;
更优选为聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯共聚物或乙酸乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。
5.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述二氧化硅是通过两层表面改性得到的,第一层为二氧化表面延续,第二层是酰胺官能团的硅氧烷进行表面涂覆;所述二氧化硅的表面改性后二氧化硅粒子比表面积在100-500之间,其中有机表面改性烧失量为0.5-3%。
6.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述界面调节剂为有机酸,优选为磷酸、磷酸、柠檬酸来酸。
7.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,按重量份计,还包括0-1份抗氧剂和0-1份润滑剂
8.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物,其特征在于,所述聚碳酸酯组合物的硬度高于1H级别;按照ISO179标准测试的缺口冲击强度>40KJ/m2。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:
将各组分按比例在高混机中混合均匀,加入到双螺杆挤出机中,在240℃-260℃的温度下进行熔融混合,然后造粒、冷却、干燥得到聚碳酸酯组合物。

说明书全文

一种聚酸酯组合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工程塑料技术领域,具体涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚碳酸酯(PC)是一种刚韧平衡的工程塑料,在电子电器、轨道交通及航空航天领域都有应用,但是由于其耐磨以及耐溶剂性能较差,因此研究热点在于合金改性来改善PC耐磨及耐溶剂差的特性,但是一般的合金技术会损伤聚碳酸酯基体的高韧性以及透明性,从而限制了在透明领域以及韧性要求严格的领域中的应用。

发明内容

[0003] 为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种具有高光泽等级外观,兼具表面硬度高和冲击性能优异的聚碳酸酯组合物。
[0004] 本发明的另一目的是提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的:一种聚碳酸酯组合物,按重量份计,包括以下组成:
a、聚碳酸酯                        1-90份;
b、丙烯酸聚合物                  1-50份;
c、                        1-50份;
d、界面调节剂                      0.001-5份。
[0006] 优选地,所述聚碳酸酯组合物,按重量份计,包括以下组成:a、聚碳酸酯                        50-70份;
b、丙烯酸酯聚合物                  5-40份;
c、二氧化硅                        5-30份;
d、界面调节剂                      0.01-1份。
[0007] 其中,所述聚碳酸酯选自重均分子量为18000-35000的直链型聚碳酸酯;优选为重均分子量为25000-30000的直链型聚碳酸酯。
[0008] 其中,所述丙烯酸酯聚合物选自丙烯酸及其酯的均聚物或者共聚物或者相近同系物;优选为丙烯腈和丙烯酰胺的聚合物;更优选为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、甲基丙烯酸甲酯共聚物或乙酸乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。
[0009] 其中,所述二氧化硅是通过两层表面改性得到的,第一层为二氧化表面延续,第二层是酰胺官能团的硅氧烷进行表面涂覆;所述二氧化硅的表面改性后二氧化硅粒子比表面积在100-500之间,其中有机表面改性烧失量为0.5-3%。
[0010] 其中,所述二氧化硅的表面改性后二氧化硅粒子比表面积可以换算对应于聚碳酸酯组合物的断面粒子比表面积,具体换算方法:将缺口冲击样条经过液氮冷冻进行淬断,断面进行喷金处理后放入SEM进行断面中用1000倍放大倍数进行观测,选择最大直径测量并记录数据后计算直径的直径平均值,然后根据二氧化硅重量添加量进行换算聚碳酸酯组合物中二氧化硅的比表面积值。
[0011] 其中,所述二氧化硅的有机表面改性烧失量也可以换算对应于聚碳酸酯组合物的恒温质量变化,具体换算方法:通过热重分析仪器TGA,在缺口冲击样条的右上裁剪检测样料测量重量并记录,放入坩埚后设置初始温度为30℃,升温速率为10℃/min,测试氛围为N2,恒温温度为250℃,恒温时间为60min;通过恒温质量变化曲线读取质量变化,该温度的恒温质量变化为二氧化硅的有机表面处理改性烧失量值。
[0012] 其中,所述界面调节剂为有机酸,优选为磷酸、磷酸、柠檬酸来酸。
[0013] 此外,本发明所述的聚碳酸酯组合物,按重量份计,还包括0-1份抗氧剂和0-1份润滑剂。其中,所述抗氧剂优选为1076,所述润滑剂优选为PETS。
[0014] 其中,所述聚碳酸酯组合物的硬度高于1H级别;按照ISO179标准测试的缺口冲击强度>40KJ/m2。
[0015] 此外,本发明还公开了上述聚碳酸酯组合物的制备方法,包括如下步骤:将各组分按比例在高混机中混合均匀,加入到双螺杆挤出机中,在240℃-260℃的温度下进行熔融混合,然后造粒、冷却、干燥得到聚碳酸酯组合物。
[0016] 本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:本发明选用在聚碳酸酯组合物配方中添加特定含量的丙烯酸酯聚合物、表面处理的二氧化硅以及界面调节剂,能够使得二氧化硅在合金基体中形成良好的分散并提高界面粘合,而特定含量的界面调节剂能够调节树脂和树脂之间以及树脂和二氧化硅之间的状态,在添加量少的情况下能将合金的相态细致均匀化,从而使得最终制备得到的聚碳酸酯组合物形成更均匀的相形态,保持高光泽等级外观,同时显著提高组合物的表面硬度,且冲击性能优异。

具体实施方式

[0017] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明,以下实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0018] 各性能的测试标准或方法:表面硬度的测试方法:利用一系列的不同硬度铅笔来表征聚碳酸酯组合物的表面硬度,具体为:铅笔笔芯的硬度分为13级;从最硬的6H逐级递减经5H、4H、3H、2H、 H,再经软硬适中的HB,然后从B、2B到最软的6B;其中H代表硬度(hardness),B代表黑度(black);从6H到
6B硬度依次降低,铅笔颜色依次变深;颜色深浅与石墨含量有关,颜色越深,石墨含量也高,铅笔也越软;利用这一系列的不同硬度铅笔来表征聚碳酸酯组合物的表面硬度;
1)将试验片向上放置并且固定,将铅笔与试验片成45°角用划,不要使铅芯折断,向试验者的前方以匀速划出lcm左右;刮划速度为1cm/s,划定一次后,应该重新研磨铅芯的尖端,用同一硬度记号的铅笔将试验反复进行5次。
[0019] 2)观察表面的破损情况来评估时,当5次试验中只有2次或2次以下的试验可见底材时,应换用硬度记号大一位的铅笔来进行同样的试验,当表面的破损达到2次以上(每进行5次试验)时,则可读取此时铅笔的硬度记号,并且记下此铅笔硬度记号的下一位硬度记号。
[0020] 缺口冲击强度的测试方法:按照ISO179标准进行测试;光泽外观的评价方法:采用金发科技股份有限公司的外观质量格评价方法,光泽度60度评价方法。
[0021] 组合物中断面粒子比表面积的换算方法:将缺口冲击样条经过液氮冷冻进行淬断,断面进行喷金处理后放入SEM进行断面中用1000倍放大倍数进行观测,选择最大直径测量并记录数据后计算直径的直径平均值,然后根据二氧化硅重量添加量进行换算聚碳酸酯组合物中二氧化硅的比表面积值。
[0022] 组合物中恒温质量变化的换算方法:通过热重分析仪器TGA,在缺口冲击样条的右上角裁剪检测样料测量重量并记录,放入坩埚后设置初始温度为30℃,升温速率为10℃/min,测试氛围为N2,恒温温度为250℃,恒温时间为60min;通过恒温质量变化曲线读取质量变化,该温度的恒温质量变化为二氧化硅有机表面处理改性烧失量值。
[0023] 现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明,但不限于这些材料:本发明中使用的聚碳酸酯PC:重均分子量为28000的直链型聚碳酸酯;
本发明中使用的丙烯酸酯聚合物:
聚甲基丙烯酸甲酯PMMA:LG2,住友化学;
本发明中使用的二氧化硅:
表面处理的二氧化硅:SiO2-1:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为300,其中有机表面改性烧失量为1.5%,赢创德固赛;
SiO2-2:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为100,其中有机表面改性烧失量为3%,赢创德固赛;
SiO2-3:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为500,其中有机表面改性烧失量为0.5%,赢创德固赛;
SiO2-4:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为50,其中有机表面改性烧失量为1.5%,赢创德固赛;
SiO2-5:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为800,其中有机表面改性烧失量为1.5%,赢创德固赛;
SiO2-6:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为300,其中有机表面改性烧失量为0.1%,赢创德固赛;
SiO2-7:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为300,其中有机表面改性烧失量为5%,赢创德固赛;
SiO2-8:表面改性后二氧化硅粒子比表面积为50,其中有机表面改性烧失量为5%,赢创德固赛;
未表面处理的二氧化硅,A300;赢创德固赛;
本发明中使用的界面调和剂:亚磷酸,阿拉丁;
本发明中使用的抗氧剂:1076;BASF;
本发明中使用的润滑剂:PETS;龙沙。
[0024] 实施例1-8及对比例1-7:聚碳酸酯组合物的制备按表1的配比将各组分在高混机中混合均匀,加入到双螺杆挤出机中,在240℃-260℃的温度下进行熔融混合,然后造粒、冷却、干燥得到聚碳酸酯组合物;对聚碳酸酯组合物的表面硬度、缺口冲击强度和光泽外观的性能指标进行测试,测试数据如表1所示。
[0025] 表1 实施例1-8及对比例1-7的具体配比(重量份)及其测试性能结果
续表1

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