一種高韌性可噴涂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于化工領域，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】
[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，根據酯基的結構可 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用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得 了工業化生產。由于聚碳酸酯結構上的特殊性，現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工程塑料的三大應用領域是玻璃裝配業、汽車工業和電子、電器工業，其次還有 工業機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設備、醫療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。由 于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內具有良好而恒定的電絕緣性，是優良的絕緣材料。同 時，其良好的難燃性和尺寸穩定性，使其在電子電器行業形成了廣闊的應用領域。聚碳酸酯 樹脂主要用于生產各種食品加工機械，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;而現在手機外殼料，大部分使用的都是PC材料，該材料需要優異的韌性，強度以及噴漆 性能，而且都是國外材料壟斷，急需解決。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中的上述技術問題，本發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 決了現有技術中的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問 題。
[0006] 本發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 指數為5_25g/10min，成型收縮率在0.4~0.7范圍內；所述的硅烷共聚聚碳酸酯為一種合成 過程當中與硅烷化合物進行共聚反應的聚碳酸酯材料，其密度為1.18-1.21，熔點230-270， 在300°C、1.2公斤的熔融指數為5-25g/10min，成型收縮率在0.4~0.7范圍內，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 從側喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎造粒，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;本發明使用增韌劑可以有效的降低PC材料內應力，實現材料的可噴涂性。
[0013] 本發明和已有技術相比，其技術進步是顯著的。本發明提供了一種高韌性可噴涂 玻纖增強PC材料，具有優異的力學性能以及優異的可噴涂性能。可用于需要噴涂、強度要求 高的制件，例如：電子電器外殼、汽車配件等。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0015] 下述實施例采用的普通PC為嘉興帝人生產的市售產品，硅烷共聚PC為出光生產的 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，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。在生產過程中，重點監控材料 的灰分，生產出合格的材料。
[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，玻纖從側喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎造粒。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，材料擠出后經過水冷、切粒，然后包裝。粒料在鼓風干燥箱， 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各原料重量份數見表1。
[0019] 表1實施例1~5的原料重量份數
[0021]表2性能測試結果
[0022]
[0023]從上述實施例可以看出，純PC加玻纖材料，無法實現材料的可噴涂性能;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 為5-25g/10min，沖擊強度大于55，成型收縮率在0.4~0.7范圍內；所述的硅烷共聚聚碳酸 酯為一種合成過程當中與硅烷化合物進行共聚反應的聚碳酸酯材料，其密度為1.18-1.21， 熔點230-270,在300°C、1.2公斤的熔融指數為5-25g/10min，沖擊強度大于55,成型收縮率 在0.4~0.7范圍內，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. 根據權利要求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 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 母粒或者季戊四醇硬脂酸脂。3. 根據權利要求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，玻纖從側喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎造粒，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，玻纖從側喂料扣中加入，最后進入到雙螺桿擠出機中進行基礎造粒，材料擠出后經過水冷、切粒，然后包裝。本發明具有優異的力學性能以及優異的可噴涂性能，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
【申請號】CN201510993651
【發明人】胡春華
【申請人】上海勝南復合材料有限公司