專利名稱：一種聚碳酸酯/苯乙烯－丙烯腈共聚物合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子合金的制備方法，特別是一種聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金的制備方法，屬于聚合物加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如何通過共混技術(shù)實(shí)現(xiàn)聚碳酸酯的改性，賦于其更加優(yōu)良的綜合性能是人們關(guān)注的問題。國內(nèi)外在PC的改性方面的報導(dǎo)很多，研制出了多種PC合金，如PC/ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，PC/PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)，PC/PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，PC/PE(聚乙烯)，PC/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，PC/PA(聚酰胺)等。
PC/SAN合金由于其加工性能差，沖擊強(qiáng)度低，并不能直接作為工程塑料使用，而只是作為研究PC/ABS合金相容性的簡化體系，國內(nèi)外沒有關(guān)于PC/SAN合金的專利報道。而經(jīng)過聚丁二烯接枝的SAN與苯乙烯、丙烯腈乳液共聚的ABS，與PC制備的PC/ABS合金卻具有較好的加工性和力學(xué)性能。
但是，未經(jīng)改性的PC/ABS合金的性能有時并不能滿足要求，因此，許多研究者采用加入相容劑的方法來進(jìn)一步提高合金的性能。中國專利(CN1580126A)也提到用ABS/PP-g-MAH改性PC/ABS合金，改性后的合金沖擊性能、彎曲性能、球壓痕硬度以及維卡軟化溫度都得到了不同程度的提高。美國專利(US5717021)采用了一種含環(huán)氧基的a-烯烴聚合物作為增容劑，提高了PC/ABS共混物流動性能，且低溫韌性和模量幾乎未受到任何影響。各種改性方法對PC/ABS合金的沖擊強(qiáng)度以及斷裂伸長率的改良均有限但是，由于ABS中含有雙鍵，其耐候性較差。故工業(yè)上用不含雙鍵的AES代替ABS開發(fā)了耐候性較好的PC/AES(丙烯腈-三元乙丙橡膠-苯乙烯共聚物)合金。AES樹脂中EPDM(三元乙丙橡膠)分子鏈雙鍵含量少，故AES的耐候性比ABS高4～8倍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金的制備方法。通過該方法制備的聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金具有良好機(jī)械性能和加工性能以及耐候性。
本發(fā)明一種聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金的制備方法如下，以下均以質(zhì)量份表示將50-80份的聚碳酸酯、20-50份的苯乙烯-丙烯腈共聚物、5-30份熱塑性彈性體、0.3-0.5份的抗氧劑經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度230-260℃，停留時間1.5-3.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200-300轉(zhuǎn)/分鐘；經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金；其中熱塑性彈性體為氫化聚丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物或氫化聚異戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，氫化聚丁二烯或氫化聚異戊二烯含量為30-80wt％；聚碳酸酯為分子量10000-30000的雙酚A型聚碳酸酯；苯乙烯-丙烯腈共聚物中的苯乙烯含量為30-80wt％；抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯的混合物，重量比為1/3-1/2。
本發(fā)明一種聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金的制備方法，由于采用不含雙鍵的氫化聚丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物或氫化聚異戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物直接和聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、抗氧劑在雙螺桿擠出機(jī)中共擠出制備改性的聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金。其不但簡化了加工工藝，并且制備的改性聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金具有良好的機(jī)械性能和加工性能以及耐候性，相比于未經(jīng)改性的聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金和PC/ABS合金，其拉伸性能、彎曲性能和沖擊性能都有明顯提高，材料的加工性能得到改善。尤其是缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂生長率，與PC/ABS合金相比，缺口沖擊強(qiáng)度提高50％，接近1000J/m左右，斷裂生長率提高達(dá)300％，達(dá)到120％左右。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例聚碳酸酯為LG DOW Polycarbonate公司生產(chǎn)的PC201-15，分子量為23000；SAN為寧波樂金甬興化工有限公司(韓國LG)的80HF，苯乙烯含量為77wt％；熱塑性彈性體為日本Kuraray公司的SEPTON8006和SEPTON4055，其中SEPTON8006為氫化聚丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，苯乙烯含量為34wt％，SEPTON4055為氫化聚異戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，苯乙烯含量為31wt％。
抗氧劑選用化學(xué)名稱為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，商品名Irganox 1010，瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)。以及三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯，商品名Irganox 168，瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)，重量比為1010/168＝1/3-1/2。
對比例所用的ABS為德國BASF公司生產(chǎn)的GP-22，ABS-g-MAH為上海普利特復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)。
本發(fā)明采用德國Berstorff公司生產(chǎn)的ZE-25雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)。
本發(fā)明主要測試性能如下缺口沖擊強(qiáng)度按ASTM D256進(jìn)行測試，試樣尺寸為64mm×12.7mm×3.2mm，缺口深度為2.2mm。測試設(shè)備為英國Ray-Ran公司的Ray-Ran沖擊試驗(yàn)機(jī)。
拉伸性能測試按ASTM D638進(jìn)行測試，試樣尺寸為168mm×13mm×3.2mm，測試速度為50mm/min。測試設(shè)備為英國Instron公司的Instron 4456電子拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)。
彎曲性能的測試按ASTM D790進(jìn)行測試，試樣尺寸為64mm×12.7mm×3.2mm，跨距為50mm，測試速度為1.26mm/min。測試設(shè)備為英國Instron公司的Instron 4456電子拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)。
維卡軟化溫度按測試標(biāo)準(zhǔn)DIN53640執(zhí)行，測試設(shè)備為意大利CEAST公司的維卡熱變形溫度測試儀。
實(shí)施例1-4按表1中的配方，將聚碳酸酯、SAN、SEPTON8006、Irganox 1010和Irganox 168經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工條件如下一區(qū)溫度20-30℃，二區(qū)溫度240℃，三區(qū)溫度250℃，四區(qū)溫度250℃，五區(qū)溫度250℃，六區(qū)溫度250℃，七區(qū)溫度255℃，八區(qū)溫度255℃，九區(qū)溫度240℃；停留時間3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘。經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金，性能見表1。
實(shí)施例5按表1中的配方，將聚碳酸酯、SAN、SEPTONS006、Irganox 1010和Irganox 168經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工條件如下一區(qū)溫度20-30℃，二區(qū)溫度245℃，三區(qū)溫度255℃，四區(qū)溫度255℃，五區(qū)溫度255℃，六區(qū)溫度255℃，七區(qū)溫度260℃，八區(qū)溫度260℃，九區(qū)溫度245℃；停留時間3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘。經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金，性能見表1。
實(shí)施例6按表1中的配方，將聚碳酸酯、SAN、SEPTON4055、Irganox 1010和Irganox 168經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工條件如下一區(qū)溫度20-30℃，二區(qū)溫度240℃，三區(qū)溫度250℃，四區(qū)溫度250℃，五區(qū)溫度250℃，六區(qū)溫度250℃，七區(qū)溫度255℃，八區(qū)溫度255℃，九區(qū)溫度240℃；停留時間3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘。經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金，性能見表1。
對比例1按表1中的配方，將聚碳酸酯、SAN、Irganox 1010和Irganox 168經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工條件如下一區(qū)溫度20-30℃，二區(qū)溫度240℃，三區(qū)溫度250℃，四區(qū)溫度250℃，五區(qū)溫度250℃，六區(qū)溫度250℃，七區(qū)溫度255℃，八區(qū)溫度255℃，九區(qū)溫度240℃；停留時間3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘。經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得未經(jīng)熱塑性彈性體改性的聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金，性能見表1。
對比例2按表1中的配方，將聚碳酸酯、ABS、ABS-g-MAH、Irganox 1010和Irganox 168經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工條件如下一區(qū)溫度20-30℃，二區(qū)溫度240℃，三區(qū)溫度250℃，四區(qū)溫度250℃，五區(qū)溫度250℃，六區(qū)溫度250℃，七區(qū)溫度255℃，八區(qū)溫度255℃，九區(qū)溫度240℃；停留時間3分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘。經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得聚碳酸酯/苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物合金，性能見表1。
表1實(shí)施例和對比例配方及性能比較，表中均為質(zhì)量份

從上表中可以看出，制備的改性聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金具有良好的機(jī)械性能和加工性能以及耐候性，相比于PC/SAN和PC/ABS合金，其拉伸性能、彎曲性能和沖擊性能都有明顯提高，材料的加工性能得到改善。尤其是缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂生長率，與PC/ABS合金相比，缺口沖擊強(qiáng)度提高50％，接近1000J/m左右，斷裂生長率提高達(dá)300％，可達(dá)到120％左右。
權(quán)利要求
1. 一種聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金的制備方法，其特征在于制備方法如下，以下均以質(zhì)量份表示將50-80份的聚碳酸酯、20-50份的苯乙烯-丙烯腈共聚物、5-30份熱塑性彈性體、0.3-0.5份的抗氧劑經(jīng)高速混合器均勻混合后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)的加工溫度230-260℃，停留時間1.5-3.5分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速200-300轉(zhuǎn)/分鐘；經(jīng)擠出后冷卻、干燥、切粒即得一種聚碳酸酯/苯乙烯-丙烯腈共聚物合金；其中熱塑性彈性體為氫化聚丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物或氫化聚異戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物，氫化聚丁二烯或氫化聚異戊二烯含量為30-80wt％；聚碳酸酯為分子量10000-30000的雙酚A型聚碳酸酯；苯乙烯-丙烯腈共聚物中的苯乙烯含量為30-80wt％；抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯的混合物，重量比為1/3-1/2。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聚碳酸酯(PC)/苯乙烯－丙烯腈共聚物(SAN)合金的制備方法。采用不含雙鍵的氫化聚丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物或氫化聚異戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物直接和聚碳酸酯、苯乙烯－丙烯腈共聚物、抗氧劑在雙螺桿擠出機(jī)中共擠出制備改性的聚碳酸酯/苯乙烯－丙烯腈共聚物合金。其不但簡化了加工工藝，并且制備的改性聚碳酸酯/苯乙烯－丙烯腈共聚物合金具有良好的機(jī)械性能和加工性能以及耐候性，尤其是缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂生長率，與PC/ABS合金相比，缺口沖擊強(qiáng)度提高50％，接近1000J/m左右，斷裂生長率提高達(dá)300％，可達(dá)到120％左右。
文檔編號C08L25/00GK1962759SQ20061011924
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月7日
發(fā)明者殷年偉, 張勇, 張隱西, 張祥福, 周文 申請人:上海交通大學(xué), 上海普利特復(fù)合材料有限公司