一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種聚碳酸酯材料，具體來說是一種高韌性可噴涂玻 纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可 分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族_芳香族聚碳酸 酯的機械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得 了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度最快的 通用工程塑料。
[0003] PC工程塑料的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè)，其次還有 工業(yè)機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。由 于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同 時，其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。聚碳酸酯 樹脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機械，電動工具外殼、機體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空 吸塵器零件等。而且對于零件精度要求較高的計算機、視頻錄像機和彩色電視機中的重要 零部件方面，聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價值。
[0004] PC具有優(yōu)異的沖擊性能，但是其主要的缺點在于耐溶劑性能差，玻纖增強之后材 料的沖擊性能急劇下降;這樣限制了材料的應(yīng)用范圍，尤其是耐溶劑性能差，限制了其噴漆 性能，對一些日用品，需要噴漆以增加其觀賞性的物件，例如:手機外殼，電子電器外殼等 等;而現(xiàn)在手機外殼料，大部分使用的都是PC材料，該材料需要優(yōu)異的韌性，強度以及噴漆 性能，而且都是國外材料壟斷，急需解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳 酸酯材料及其制備方法，所述的這種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法解 決了現(xiàn)有技術(shù)中的PC材料耐溶劑性能差，玻纖增強之后材料的沖擊性能急劇下降的技術(shù)問 題。
[0006] 本發(fā)明提供了一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料，由如下重量份的組分組 成： 聚碳酸酯 30-60重量份， 硅烷共聚聚碳酸酯 10~40重量份，
[0007] 增軔劑 1~5重量份， 玻纖 5~30重量份， 加工助劑 G. 8~1. 2重量份，
[0008] 所述的聚碳酸酯的相對密度1.18-1.21，熔點230-270°C，在300 °C、1.2公斤的熔融 指數(shù)為5_25g/10min，成型收縮率在0.4~0.7范圍內(nèi)；所述的硅烷共聚聚碳酸酯為一種合成 過程當(dāng)中與硅烷化合物進行共聚反應(yīng)的聚碳酸酯材料，其密度為1.18-1.21，熔點230-270， 在300°C、1.2公斤的熔融指數(shù)為5-25g/10min，成型收縮率在0.4~0.7范圍內(nèi)，低溫沖擊超 過40的聚碳酸酯材料，所述的增韌劑為P0E接枝MAH、丙烯酸酯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、聚 酯彈性體、或者聚烯烴彈性體中的一種或兩種以上的組合，所述的玻纖為無堿玻璃纖維、中 堿玻璃纖維、或者高強玻璃纖維中的一種或兩種以上的組合，其纖維直徑為6-25微米。
[0009] 進一步的，所述的加工助劑為主抗氧劑、輔助抗氧劑、內(nèi)潤滑劑、外潤滑劑中的一 種或兩種以上的組合，其中，所述的主抗氧劑為0-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八 碳醇酯、四[0-(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、雙(2,4_二叔丁基苯基)季戊 四醇或2,6_二叔丁基-4-4甲酚中的一種或兩種以上的組合;所述的輔助抗氧劑為三(2,4一 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯中的一種或兩種 以上的組合;所述的內(nèi)潤滑劑為E蠟，硬脂酸鈣或者聚乙烯蠟(PE蠟）中的一種或兩種以上的 組合，所述的外潤滑劑為硅酮母粒或者季戊四醇硬脂酸脂(PETS)。
[0010] 進一步的，所述的聚碳酸酯、硅烷共聚聚碳酸酯的重量比為45:40。
[0011] 本發(fā)明還提供了上述一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料的制備方法，按照 重量份數(shù)稱取聚碳酸酯、硅烷共聚聚碳酸酯、增韌劑、玻纖、加工助劑，將聚碳酸酯與硅烷共 聚聚碳酸酯、增韌劑、加工助劑加入高混機高速攪拌，然后加入到擠出機的主喂料器，玻纖 從側(cè)喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎(chǔ)造粒，該擠出機溫度分布如下：由 進料段到機頭分別為 ：220±l(rc、260±l(rc、260±l(rc、260±l(rc、255±l(rc、245±10 °C、240 ± 10 °C、230 ± 10 °C、220 ± 10 °C，模頭：245 ± 10 °C，材料擠出后經(jīng)過水冷、切粒和干燥 獲得高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料。
[0012] 本發(fā)明選用的聚碳酸酯、硅烷共聚聚碳酸酯組合，降低了成本，也提升了材料的耐 溶劑性能;本發(fā)明使用增韌劑可以有效的降低PC材料內(nèi)應(yīng)力，實現(xiàn)材料的可噴涂性。
[0013] 本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進步是顯著的。本發(fā)明提供了一種高韌性可噴涂 玻纖增強PC材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能以及優(yōu)異的可噴涂性能?？捎糜谛枰獓娡俊姸纫?高的制件，例如：電子電器外殼、汽車配件等。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015] 下述實施例采用的普通PC為嘉興帝人生產(chǎn)的市售產(chǎn)品，硅烷共聚PC為出光生產(chǎn)的 PC粉料;增韌相容劑為丙烯酸酯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(MBS)，羅門哈斯公司生產(chǎn)，該增 韌劑流動性好，提高材料的分散性，增加材料的可噴涂性能。在生產(chǎn)過程中，重點監(jiān)控材料 的灰分，生產(chǎn)出合格的材料。
[0016] 實施例1-5
[0017] 將普通PC樹脂與硅烷共聚PC樹脂、各種助劑加入高混機高速攪拌2分鐘，加入到擠 出機的主喂料器，玻纖從側(cè)喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎(chǔ)造粒。該擠 出機溫度分布如下：由進料段到機頭分別為:220 °C、260 °C、260 °C、260 °C、255 °C、245°C、240 °C、230 °C、220 °C，模頭：245 °C，材料擠出后經(jīng)過水冷、切粒，然后包裝。粒料在鼓風(fēng)干燥箱， 110 °C干燥4小時，然后由注塑機制備測試樣條。
[0018] 實施例1~5各原料重量份數(shù)見表1。
[0019] 表1實施例1~5的原料重量份數(shù)

[0021]表2性能測試結(jié)果
[0022]

[0023]從上述實施例可以看出，純PC加玻纖材料，無法實現(xiàn)材料的可噴涂性能;而硅烷共 聚PC的加入能夠有效的克服PC材料噴涂性能差的缺點，但是硅烷共聚PC價格昂貴，是普通 PC的2.5倍左右，因此全部使用硅烷共聚PC雖然效果很好，但是成本太高，對商業(yè)化不利，我 們尋找到了一個平衡點在普通PC和硅烷共聚PC比例為45:40的時候，實現(xiàn)了利潤，性能的平 衡點。增韌劑來說，MBS效果比丙烯酸酯類的效果好一些。
【主權(quán)項】
1. 一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料，其特征在于由如下重量份的組分組成： 聚碳酸酯 30-60重量份， 硅烷共聚聚碳酸酯 10~40重量份， 增韌劑 1~5重量份， 玻纖 5~30重量份， 加工助劑 0.8~1.2重量份， 所述的聚碳酸酯的相對密度1.18-1.21，熔點230-270°C，在300°C、1.2公斤的熔融指數(shù) 為5-25g/10min，沖擊強度大于55，成型收縮率在0.4~0.7范圍內(nèi)；所述的硅烷共聚聚碳酸 酯為一種合成過程當(dāng)中與硅烷化合物進行共聚反應(yīng)的聚碳酸酯材料，其密度為1.18-1.21， 熔點230-270,在300°C、1.2公斤的熔融指數(shù)為5-25g/10min，沖擊強度大于55,成型收縮率 在0.4~0.7范圍內(nèi)，低溫沖擊超過40的聚碳酸酯材料，所述的增韌劑為POE接枝MAH、丙烯酸 酯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、聚酯彈性體、或者聚烯烴彈性體中的一種或兩種以上的組合， 所述的玻纖為無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、或者高強玻璃纖維中的一種或兩種以上的組 合，其纖維直徑為6-25微米。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料，其特征在于:所述 的加工助劑為主抗氧劑、輔助抗氧劑、內(nèi)潤滑劑、外潤滑劑中的一種或兩種以上的組合，其 中，所述的主抗氧劑為β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β-(3,5-二叔 丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、雙(2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇或2,6_二叔丁基ΙΑ 甲酚中的一種或兩種以上的組合; 所述的輔助抗氧劑為三 （2,4 一二叔丁基苯基） 亞磷酸 酯、硫代三丙酸二月桂酯或硫代二丙酸雙硬脂醇酯中的一種或兩種以上的組合;所述的內(nèi) 潤滑劑為Ε蠟，硬脂酸鈣或者聚乙烯蠟中的一種或兩種以上的組合，所述的外潤滑劑為硅酮 母?；蛘呒疚焖拇加仓嶂?。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料，其特征在于:所述 的聚碳酸酯、硅烷共聚聚碳酸酯的重量比為45:40。4. 權(quán)利要求1所述的一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料的制備方法，其特征在 于:按照重量份數(shù)稱取聚碳酸酯、硅烷共聚聚碳酸酯、增韌劑、玻纖、加工助劑，將聚碳酸酯 與硅烷共聚聚碳酸酯、增韌劑、加工助劑加入高混機高速攪拌，然后加入到擠出機的主喂料 器，玻纖從側(cè)喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎(chǔ)造粒，該擠出機溫度分布 如下：由進料段到機頭分別為：220±10°C、260±10°C、260±10°C、260±10°C、255±10°C、 245 ± 10 Γ、240 ± 10 Γ、230 ± 10 Γ、220 ± 10 Γ，模頭：245 ± 10 Γ，材料擠出后經(jīng)過水冷、切 粒和干燥獲得高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料，由30-60重量份的普通聚碳酸酯，10？40重量份的硅烷共聚聚碳酸酯，1？5重量份的增韌劑，5？30重量份的玻纖，0.8？1.2重量份的加工助劑組成。本發(fā)明還提供了上述一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料的制備方法，將普通聚碳酸酯與硅烷共聚聚碳酸酯、增韌劑、加工助劑加入高混機高速攪拌，然后加入到擠出機的主喂料器，玻纖從側(cè)喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎(chǔ)造粒，材料擠出后經(jīng)過水冷、切粒，然后包裝。本發(fā)明具有優(yōu)異的力學(xué)性能以及優(yōu)異的可噴涂性能，可用于需要噴涂、強度要求高的制件。
【IPC分類】B29C47/92, C08K5/134, C08L69/00, C08K7/14, C08K5/526, C08K13/04
【公開號】CN105713364
【申請?zhí)枴緾N201510993651
【發(fā)明人】胡春華
【申請人】上海勝南復(fù)合材料有限公司