專利名稱：一種超韌pc/pbt/pet合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，特別是熱塑性高分子材料改性技術(shù)，涉及一種廣泛 應(yīng)用于家用電器、汽車零部件、電氣等領(lǐng)域?qū)儆诟咝阅芄こ趟芰系某gPC/ PBT / PET合金 及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯(PC)是一種透明無色的熱塑性塑料，具有高的剛性、韌性、尺寸穩(wěn)定性、 耐候性以及耐低溫性能好等優(yōu)點，但存在著熔體黏度大、流動性差、加工成型困難及耐溶劑 性差等缺點，因而其應(yīng)用范圍受到限制。聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種結(jié)晶性的熱塑性塑料，具有結(jié)晶速度快、耐 化學(xué)藥品性及流動性好等優(yōu)點，但其沖擊強度較低。將PC和PBT共混，既可克服PC耐化學(xué)藥品性差、成型加工性不佳等不足，同時又 彌補PBT沖擊強度不高的缺點，可以獲得良好的綜合性能。目前市場上的PC/PBT合金普遍 存在著剛性以及耐熱性不佳的問題，雖然可通過提高PC的含量來達到使用效果，但成本增 大。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)較PBT有更高的熔融溫度(Tm)和玻璃化溫度(Tg)， 因而其剛性及耐熱性較PBT好，但其結(jié)晶速率慢，成型周期較長。因此PBT的引入可提 高結(jié)晶速率，使其綜合性能良好，如專利號為CN101712794A中公開的一種耐低溫PC/PET 合金，保持了優(yōu)異的沖擊性能，但PC的含量遠高于PET，成本上不具優(yōu)勢；專利公開號為 CN101054465A中公開的也同樣為高比例PC、低含量(5 20%)PET的合金，同樣不具備低成本 優(yōu)勢。PC/PBT/PET為典型的無定型/結(jié)晶/半結(jié)晶聚合物體系，同為聚酯具有相似的結(jié) 構(gòu)，為部分相容體系，有一定相容性，但直接共混會存在結(jié)晶性差異，相容性受到抑制。故而，如何選擇適當(dāng)?shù)脑鲰g相容劑與共混比例以提高三元體系的相容性及其沖擊 強度是進一步研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的聚酯合金存在的或成本高或剛性、耐熱性不 佳的問題，而提出一種具有高韌性、剛性和熱變形溫度，且尺寸穩(wěn)定性較好、成本較低的超 韌PC/PBT/PET合金及其制備方法。本發(fā)明是通過以下方案實現(xiàn)的
上述的超韌PC/PBT/PET合金，由以下按重量百分比的組分構(gòu)成 PC 35 65% ； PBT 10 40% ； PET 10 40% ；
3增韌相容劑4 8% ； 抗氧劑0. 4 1% ； 加工助劑0. 4 1% ；
所述增韌相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和(或)乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮 水甘油酯共聚物。所述的超韌PC/PBT/PET合金，其中所述PC是分子量為2000(Γ40000的雙酚A型 聚碳酸酯。所述PBT的特性粘度0.86 1.2。所述PET的特性粘度0.83、. 96。所述抗氧劑 為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥 基苯基)丙酸十八酯和亞磷酸三(2 · 4- 二叔丁基苯基)酯三者中的任意兩種組合。所述加 工助劑為潤滑劑，為乙撐雙脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸脂和對苯二甲酸丁二醇酯的環(huán)狀 低聚物中的一種或多種。上述的超韌PC/PBT/PET合金的制備方法為
Α、原料干燥PC、PET及PBT干燥的溫度控制在110 130°C，干燥時間4小時以上；其 他原料干燥條件70°C X 12小時；
B、將上述干燥后的原料按配比加入到高速混合機中充分混合，在常溫下攪拌10 20 分鐘；
C、共混擠出造粒采用雙螺桿擠出機熔融共混擠出，經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒，烘干包裝為成
P
ΡΠ O所述的超韌PC/PBT/PET合金的制備方法，其中所述擠出機包括一至八區(qū)，各區(qū) 的溫度設(shè)置分別為一區(qū)200 210°C，二區(qū)210 220°C，三區(qū)220 230°C，四區(qū)230 2400C，五區(qū)240 250°C，六區(qū)240 250°C，七區(qū)240 250°C，八區(qū)250 260°C，機頭溫 度240 250°C。所述擠出機的螺桿直徑35-75mm ；螺桿轉(zhuǎn)速控制在200 400rRii。本發(fā)明在不提高PC含量的前提下用部分PET取代PBT，制備PC/PBT/PET三元共 混合金。選用與三種聚酯相容性都很好的對苯二甲酸丁二醇酯的環(huán)狀低聚物(CBT)IHi 整個三元共混體系熔融流動性佳，從而在終端產(chǎn)品上實現(xiàn)薄壁、長流程注射；且基本上不降 低合金的力學(xué)和熱學(xué)性能。此三元合金相比于PC/PBT合金，在剛性、韌性、耐熱溫度及尺寸 穩(wěn)定性方面有著突出的優(yōu)勢。同時價格較PC/PBT低，性價比更高；而相比于PC/PET，能克 服PC、PET難以加工的特點，同時其韌性得到極大的提高；是一種綜合性能優(yōu)異、性價比高 的合金。
具體實施例方式本發(fā)明的超韌PC/PBT/PET合金，由以下按重量百分比的組分構(gòu)成 PC 35 65% ；
PBT 10 40% ； PET 10 40% ； 增韌相容劑4 8% ； 抗氧劑0. 4 1% ； 加工助劑0. 4 1% ；其中PC是分子量為20000 40000的雙酚A型聚碳酸酯； PBT的特性粘度0. 86 1. 2 ； PET的特性粘度0. 83 0. 96 ；
增韌相容劑可以是乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，或者乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯 酸縮水甘油酯共聚物(EMA-GMA)，或者EMA與EMA-GMA的混合；
抗氧劑為四[β _(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β -(3， 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八酯(1076)和亞磷酸三(2 ·4- 二叔丁基苯基)酯(168) 三者中的任意兩種搭配；
加工助劑為潤滑劑乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF)、季戊四醇硬脂酸脂(PETS)和對苯二甲酸 丁二醇酯的環(huán)狀低聚物(CBT)中的一種或多種。本發(fā)明的超韌PC/PBT/PET合金的制備過程如下 1、原料的預(yù)處理
PC、PET及PBT易吸潮，因此，在共混改性前必須對其進行干燥處理，干燥的溫度控制在 110 130°C，干燥時間4小時以上。其他原料干燥條件70°C X 12小時。2、配料及預(yù)混
按配比稱量干燥后的原料和助劑，加入到高速混合機中充分混合，在常溫下攪拌10 20min，至混合均勻。3、共混擠出造粒
將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，該雙螺桿擠出機的各段溫度控制 在一區(qū)200 210°C，二區(qū)210 220°C，三區(qū)220 230°C，四區(qū)230 240°C，五區(qū)240 2500C，六區(qū)240 250°C，七區(qū)240 250°C，八區(qū)250 260°C，機頭溫度240 250°C ；螺 桿轉(zhuǎn)速控制在200 400rfm。經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切粒，烘干成PC/ PBT/PET合金成品。按照上述組份及制備方法，實施例1 6的各組分如下所示。實施例一
首先將PC、PET和PBT在110°C下干燥6小時，其余的助劑在70°C下干燥12小時。干燥后的原料按配比稱重，稱取40kg PC, 20. 2kg PET, 33kg PBT，4kg EMA-GMA, 2kg EMA, 0. 2kg 抗氧劑 1010 和 0. 2kg 168,0. 4kg 潤滑劑 TAF。將上述配比的原料在高速混合機中混合20min。將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū) 210°C，二區(qū) 220°C，三區(qū) 230°C，四區(qū) 240°C，五區(qū) 250°C，六區(qū) 240°C，七區(qū) 240°C，八區(qū) 250°C，機頭溫度250°C。螺桿轉(zhuǎn)速200rpm，經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切 粒，最后包袋成PC/PBT/PET合金成品。將上述的PC/PBT/PET合金注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能見表1。
實施例二
將PC、PET和PBT在110°C下干燥6小時，其余的助劑在70°C下干燥12小時。
干燥后的原料按配比稱重，稱取45kg PC, 30kg PET, 19kg PBT，5kg EMA-GMA，0. 2kg 抗氧劑 1076 和 0. 3kg 168，0. 5kg 潤滑劑 TAF。
然后將上述稱取的原料放在高速混合機中混合20分鐘。將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，螺桿轉(zhuǎn)速350rpm，控制各 段溫度一區(qū)200°C，二區(qū)210°C，三區(qū)220°C，四區(qū)230°C，五區(qū)240°C，六區(qū)250°C，七區(qū) 2500C，八區(qū)260°C，機頭溫度250°C。經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng)干、切粒，最后 包袋成PC/PBT/PET合金成品。將上述的PC/PBT/PET合金注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能見表1。
實施例三
將PC、PET和PBT在120°C下干燥5小時，其余的助劑在70°C下干燥12小時。干燥后的原料按配比稱重，稱取50kgPC, 20kg PET, 23kg PBT，4kg EMA-GMA, 2kg EMA, 0. 2kg 抗氧劑 1010 和 0. 2kgl68，0. 6kg 潤滑劑 PETS。將上述配比的原料在高速混合機中混合15分鐘。將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū) 210°C，二區(qū) 220°C，三區(qū) 230°C，四區(qū) 240°C，五區(qū) 250°C，六區(qū) 240°C，七區(qū) 245°C，八區(qū) 250°C，機頭溫度240°C ；螺桿轉(zhuǎn)速控制在300rpm。經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng) 干、切粒，最后包袋成PC/PBT/PET合金成品。將上述的PC/PBT/PET合金注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能見表1。
實施例四
將PC、PET和PBT在120°C下干燥5小時，其余的助劑在70°C下干燥12小時。干燥后的原料按配比稱重，稱取35kgPC, 16kg PET,40kg PBT，4kg EMA, 4kg EMA-GMA, 0. 3kg 抗氧劑 1076 和 0. 3kg 168,0. 2kg 潤滑劑 TAF 和 0. 2kg PETS。將上述配比的原料在高速混合機中混合15分鐘。將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū) 210°C，二區(qū) 220°C，三區(qū) 230°C，四區(qū) 240°C，五區(qū) 250°C，六區(qū) 240°C，七區(qū) 240°C，八區(qū) 250°C，機頭溫度250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速控制在300rpm。經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng) 干、切粒，最后包袋成PC/PBT/PET合金成品。將上述的PC/PBT/PET合金注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能如表1所示。
實施例五
將PC、PET和PBT在130°C下干燥4小時，其余的助劑在70°C下干燥12小時。干燥后的原料按配比稱重，稱取:53kgPC, IOkg PET, 30kg ΡΒΤ，5· 6kg ΕΜΑ,Ο. 2kg 抗氧劑 1076 和 0. 4kg 168，0. 8kg 潤滑劑 CBT。將上述配比的原料在高速混合機中混合10分鐘。將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū) 200°C，二區(qū) 210°C，三區(qū) 230°C，四區(qū) 240°C，五區(qū) 250°C，六區(qū) 240°C，七區(qū) 240°C，八區(qū) 260°C，機頭溫度250°C ；螺桿轉(zhuǎn)速控制在350rpm。經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng) 干、切粒，最后包袋成PC/PBT/PET合金成品。將上述的PC/PBT/PET合金注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能如表1所示。
實施例六
將PC、PET和PBT在130°C下干燥4小時，其余的助劑在70°C下干燥12小時。干燥后的原料按配比稱重，稱取65kgPC, kg PET 19,10kg PBT, Ikg EMA, 3kg EMA-GMA, 0. 5kg 抗氧劑 1076 和 0. 5kg 168，Ikg 潤滑劑 CBT。將上述配比的原料在高速混合機中混合10分鐘。將上述混合均勻的料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，控制各段溫度在一區(qū) 200°C，二區(qū) 220°C，三區(qū) 230°C，四區(qū) 240°C，五區(qū) 250°C，六區(qū) 240°C，七區(qū) 240°C，八區(qū) 2500C，機頭溫度250°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制在400rpm，經(jīng)雙螺桿擠出機熔融共混擠出、水冷、風(fēng) 干、切粒，最后包袋成PC/PBT/PET合金成品。將上述的PC/PBT/PET合金注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，測試性能如表1所示。表1 PC/PBT/PET合金性能表
權(quán)利要求
1.一種超韌PC/PBT/PET合金，由以下按重量百分比的組分構(gòu)成 PC 35 65% ；PBT 10 40% ； PET 10 40% ； 增韌相容劑4 8% ； 抗氧劑0. 4 1% ； 加工助劑0. 4 1% ；所述增韌相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和(或)乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮 水甘油酯共聚物。
2.如權(quán)利要求1所述的超韌PC/PBT/PET合金，其特征在于所述PC是分子量為 20000^40000的雙酚A型聚碳酸酯。
3.如權(quán)利要求1所述的超韌PC/PBT/PET合金，其特征在于所述PBT的特性粘度 0. 86 1. 2。
4.如權(quán)利要求1所述的超韌PC/PBT/PET合金，其特征在于所述PET的特性粘度 0. 83^0. 96。
5.如權(quán)利要求1所述的超韌PC/PBT/PET合金，其特征在于所述抗氧劑為四[β-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β - (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸 十八酯和亞磷酸三(2 · 4- 二叔丁基苯基)酯三者中的任意兩種組合。
6.如權(quán)利要求1所述的超韌PC/PBT/PET合金，其特征在于所述加工助劑為潤滑劑， 為乙撐雙脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸脂和對苯二甲酸丁二醇酯的環(huán)狀低聚物中的一種或 多種。
7.如權(quán)利要求1所述的超韌PC/PBT/PET合金的制備方法為A、原料干燥PC、PET及PBT干燥的溫度控制在110 130°C，干燥時間4小時以上；其 他原料干燥條件70°C X 12小時；B、將上述干燥后的原料按配比加入到高速混合機中充分混合，在常溫下攪拌10 20 分鐘；C、共混擠出造粒采用雙螺桿擠出機熔融共混擠出，經(jīng)水冷、風(fēng)干、切粒，烘干包裝為成品。
8.如權(quán)利要求7所述的超韌PC/PBT/PET合金的制備方法，其特征在于所述擠出機 包括一至八區(qū)，各區(qū)的溫度設(shè)置分別為一區(qū)200 210°C，二區(qū)210 220°C，三區(qū)220 230°C,四區(qū)230 240°C，五區(qū)240 250°C，六區(qū)240 250°C，七區(qū)240 250°C，八區(qū) 250 260°C，機頭溫度240 250°C。
9.如權(quán)利要求7或8所述的超韌PC/PBT/PET合金的制備方法設(shè)備，其特征在于所述 擠出機的螺桿直徑35-75mm。
10.如權(quán)利要求7或8所述的超韌PC/PBT/PET合金的制備方法設(shè)備，其特征在于所 述擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速控制在200 400rRii。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超韌PC/PBT/PET合金及其制備方法。該合金由以下按重量百分比的組分構(gòu)成PC35~65%；PBT10～40%；PET10～40%；增韌相容劑4～8%；抗氧劑0.4～1%；加工助劑0.4～1%；增韌相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和(或)乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。其制備方法是原料干燥后充分混合再共混擠出造粒。本發(fā)明的PC/PBT/PET三元合金相比于PC/PBT合金，在剛性、韌性、耐熱溫度及尺寸穩(wěn)定性方面有著突出的優(yōu)勢，性價比更高；其韌性得到極大的提高；是一種綜合性能優(yōu)異、性價比高的合金。
文檔編號C08L67/02GK102061076SQ20101058306
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者申應(yīng)軍, 鄭輝 申請人:深圳市富恒塑膠新材料有限公司