一種高韌性的聚碳酸酯組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高韌性的聚碳酸酯組合物及其制備方法，該組合物包括以下組分和重量份：聚碳酸酯樹脂PC：50～80，丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂SAN：10～30，相容劑1～5，增韌劑5～10，抗氧劑0.1～1，潤滑劑0.1～1；所述合金的制備方法包括如下步驟：(a)將PC樹脂、SAN樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(b)將步驟a所得混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品制得高韌性的PC/ABS增強(qiáng)合金材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的該種聚碳酸酯組合物，通過相容劑、組成和加工工藝獲得了較大范圍的雙連續(xù)相的PC/ABS，改善了PC/ABS的低溫沖擊和多軸沖擊性能。
【專利說明】一種高韌性的聚碳酸酯組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種高韌性的聚碳酸酯組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯樹脂由于其優(yōu)異的沖擊性能、耐熱性能性能，廣泛的應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。聚碳酸酯樹脂和聚丁二烯-丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂的復(fù)合物(PC/ABS)廣泛用于汽車儀表盤，車燈等多個部位。隨著汽車高強(qiáng)度和輕量化的發(fā)展，對于塑料的韌性提高了要求，特別是高速時的沖擊性能。在儀表盤等部位,需要通過高速的沖擊試驗,要求材料的多軸沖擊性能優(yōu)異。
[0003]海島結(jié)構(gòu)的聚合物合金應(yīng)用很廣泛，現(xiàn)有技術(shù)大多是PC作為連續(xù)相，呈現(xiàn)海的結(jié)構(gòu)，ABS和增韌劑作為分散相，呈現(xiàn)島的結(jié)構(gòu)。增韌PC/ABS都是通過增韌劑的選擇，通過對增韌劑的含量和粒徑進(jìn)行優(yōu)化，以此技術(shù)提高PC/ABS的韌性。雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)的合金由于在斷裂時能夠提供較大的變形，包括了各組分的優(yōu)點，獲得優(yōu)異的韌性。但通常PC/ABS形成雙連續(xù)相是在PC含量50~55%時，給雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的PC/ABS的應(yīng)用帶來了局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高韌性的聚碳酸酯組合物。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，包括以下重量份 的組分:
[0006]聚碳酸酯:50~80 ;
[0007]丙烯腈-苯乙烯共聚物:10~30 ;
[0008]相容劑:1~5 ;
[0009]增韌劑:5~10 ;
[0010]抗氧劑:0.I~I ;
[0011]潤滑劑:0.1~I。
[0012]所述的聚碳酸酯為芳香族聚碳酸酯。
[0013]所述的聚碳酸酯的重均分子量為20000-40000。
[0014]所述的丙烯腈-苯乙烯共聚物的分子量為120000~150000，其包括質(zhì)量百分比含量為22~30%的丙烯腈，70~78%的苯乙烯。
[0015]所述的相容劑潤包括苯乙烯(ST)-馬來酸酐二元共聚物與反應(yīng)擠出的ABS-g-GMA的復(fù)配物(GMA官能團(tuán)含量8% )，含甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和馬來酸酐(MAH)雙功能單體的苯乙烯(ST)三元聚合物的一種或幾種，亞酰胺化的丙烯酸酯。
[0016]所述的增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸類聚合物、丙烯酸類增韌劑、丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化馬來酸酐。
[0017]所述的抗氧劑包括市售抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。
[0018]所述的潤滑劑包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。
[0019]一種高韌性的聚碳酸酯組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(a)將PC樹脂、SAN樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(b)將步驟a所得混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600~900rpm，壓力為2~3MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品制得高韌性的PC/ABS合金材料。
[0020]本發(fā)明的原理在于:通用的PC/ABS都是海島結(jié)構(gòu)的合金，通過形成雙連續(xù)相，使得在高速沖擊時由于雙連續(xù)相的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比海島結(jié)構(gòu)吸收更多的能量，獲得優(yōu)異的韌性。通過組成、相容劑和加工工藝的設(shè)計，通過高的螺桿轉(zhuǎn)速獲得高剪切，通過反應(yīng)型相容劑和基材反應(yīng)使粘度增加，使PC/ABS的雙連續(xù)相的組成向PC高的方向移動，使得雙連續(xù)相的結(jié)構(gòu)在很大的組成范圍內(nèi)形成，提高了韌性，拓寬了應(yīng)用范圍。
[0021 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:本發(fā)明的聚碳酸酯組合物通過組成、相容劑和加工工藝的設(shè)計，通過高的螺桿轉(zhuǎn)速獲得高剪切，通過反應(yīng)型相容劑和基材反應(yīng)使粘度增加，使PC/ABS的雙連續(xù)相的組成向PC高的方向移動，在很大的組成范圍內(nèi)形成雙連續(xù)相的結(jié)構(gòu)，設(shè)計并研發(fā)出一種高韌性的聚碳酸酯組合物。
【具體實施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例?！?br> [0023]以下實施例及對比例中選用分子量為20000~40000的雙酚A型聚碳酸酯，具體是用帝人旭化成的L-1250Y，按照ASTM D1234標(biāo)準(zhǔn)，300°C下測試熔融指數(shù)為10g/10min ；陶氏PC-200-3，熔指為3g/10min,湖南石化PC-1220，熔指為20g/10min ;SAN分子量為120000~150000，其包括質(zhì)量百分比含量為22~30%的丙烯腈，優(yōu)選120000~150000，臺灣奇美的AS-PN117C、AS-PN107 ;增韌劑采用羅門哈斯的EXL-2691A ;相容劑采用上海日之升的SAG-008，羅門哈斯的EXL4140 ;抗氧劑為CIBA公司生產(chǎn)的抗氧劑1010、抗氧劑168。
[0024]對比例I
[0025]一種高韌性的聚碳酸酯組合物及其制備方法，該方法包括以下步驟:
[0026](I)按重量份稱取各組分:PC為L1250Y:50，SAN為AS-PN117C -A0,增韌劑EXL-2691A: 10，抗氧劑 10100.1，抗氧劑 1680.1，潤滑劑 PETS0.3。
[0027](2)將原材料從側(cè)喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm,壓力為2MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0028]對比例2
[0029]一種高韌性的聚碳酸酯組合物及其制備方法，該方法包括以下步驟:
[0030](I)按重量份稱取各組分=PC為L1250Y:80，SAN為AS-PNl17C:10，增韌劑EXL-2691A: 10，抗氧劑 10100.1，抗氧劑 1680.1，潤滑劑 ΕΒΑ0.3。
[0031](2)將原材料從側(cè)喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm,壓力為2MPa,經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0032]實施例1
[0033](1)按重量份稱取各組分:PC為L1250Y:50，SAN為AS-PN117C:42，增韌劑EXL-2691A:10，相容劑 SAG008:3，抗氧劑 10100.1，抗氧劑 1680.1，潤滑劑 PETS0.2。
[0034](2)將原材料從側(cè)喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600rpm,壓力為2MPa,經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0035]實施例2
[0036](1)按重量分稱取各組分:PC為PC-200-3:60，SAN為AS-PN107:30，增韌劑EXL-2691A:5，相容劑 SAG008:5，抗氧劑 10100.1，抗氧劑 1680.1，潤滑劑 PETS0.3。
[0037](2)將原材料從側(cè)喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600rpm,壓力為2MPa,經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0038]實施例3
[0039](1)按重量份稱取各組分:PC為L1250Y:65，SAN為AS-PN117C:22，增韌劑EXL-2691A:10，相容劑 SAG008:3，抗氧劑 10100.1，抗氧劑 1680.1，潤滑劑 PETS0.3。
[0040](2)將原材料從側(cè)喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為900rpm,壓力為2MPa,經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0041]實施例4
[0042](1)按重量份稱取各組分:PC為PC-1220:80，SAN為AS-PN117C:10，增韌劑EXL-2691A:7，相容劑 EXL4140:3，抗氧劑 10100.1，抗氧劑 1680.1，潤滑劑 PETS0.3。
[0043](2)將原材料從側(cè)喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為900rpm,壓力為2MPa,經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0044]各對比例及實施例的配方以及測試結(jié)果如表1所示。拉伸強(qiáng)度按照ASTMD638進(jìn)行；缺口沖擊強(qiáng)度按照ASTM D256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，缺口類型為A類，樣條厚度為1/8”;HDT溫度按照ASTM D648進(jìn)行，負(fù)荷米用1.82MPa:多軸沖擊按照IS0-6603標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，測試速度采用4.4m/s。測試溫度分別是23°C和_30°C。
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，包括以下重量份的組分:聚碳酸酯:50~80 ；丙烯腈-苯乙烯共聚物:10~30 ;相容劑:1~5 ;增韌劑:5~10 ;抗氧劑:0.1~1 ;潤滑劑:0.1~1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯為芳香族聚碳酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯的重均分子量為20000-40000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的丙烯腈-苯乙烯共聚物的分子量為120000~150000，其包括質(zhì)量百分比含量為22~30%的丙烯腈，70~78%的苯乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的相容劑潤包括苯乙烯(ST)-馬來酸酐二元共聚物與反應(yīng)擠出的ABS-g-GMA的復(fù)配物，含甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和馬來酸酐(ΜΑΗ)雙功能單體的苯乙烯(ST)三元聚合物的一種或幾種，亞酰胺化的丙烯酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸類聚合物、丙烯酸類增韌劑、丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化馬來酸酐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的抗氧劑包括市售抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的潤滑劑包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。
9.一種如權(quán)利要求1所述的高韌性的聚碳酸酯組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:(a)將PC樹脂、SAN樹脂、相容劑、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；(b)將步驟a所得混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600~900rpm，壓力為2~3MPa，經(jīng)過熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品制得高韌性的PC/ABS合金材料。
【文檔編號】C08L25/12GK103709709SQ201310713277
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】柏蓮桂, 李強(qiáng), 羅明華, 辛敏琦 申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司