一種透明pc復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種透明PC復(fù)合材料及其制備方法。透明PC復(fù)合材料按質(zhì)量百分比由以下組分組成：芳香族PC48?75％；硅氧烷?PC共聚物10?20％；PETG樹脂10?30％；抗氧劑0.2?1％；潤滑劑0.2?1％。本發(fā)明制備的透明PC復(fù)合材料采用PC/Si?Pc/PETG共混，很好結(jié)合了這三種材料的優(yōu)點(diǎn)，透明度高、力學(xué)性能、耐溶劑性能、耐磨性能和可低溫注塑等綜合性能優(yōu)異，極大擴(kuò)展了PC復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。
【專利說明】一種透明PC復(fù)合材料及其制備方法
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001 ]本發(fā)明涉及高分子材料，尤其涉及一種透明PC復(fù)合材料及其制備方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002] 聚碳酸酯(PC)是性能優(yōu)異的工程塑料，具有透明度高、尺寸穩(wěn)定性好、抗蠕變和吸 水率低等優(yōu)點(diǎn)，特別是在透明類塑料中，具有高的沖擊強(qiáng)度和韌性，但是PC的熔體粘度大， 流動性差，耐磨性差，尤其是耐溶劑性差，易應(yīng)力開裂，在溶劑環(huán)境下易發(fā)生開裂和溶脹，且 加工溫度偏高，限制了PC的應(yīng)用范圍。但是，能同時(shí)達(dá)到透明度高、力學(xué)性能、耐溶劑性能、 耐磨性能和可低溫注塑等綜合性能優(yōu)異的PC復(fù)合材料相當(dāng)少。
[0003] 聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG)是一種環(huán)保的新型透明材 料，具有很好的耐溶劑性、彎折不泛白、流動性好、透明度高、出色的加工成型和二次加工性 能等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物(Si-Pc)是一種環(huán)保的新型透明材料，具有很好的耐 溶劑性和耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種流動性好、可低溫注塑的、耐磨、耐化學(xué)溶劑 的透明PC復(fù)合材料。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種透明PC復(fù)合材料，按質(zhì)量 百分比由以下組分組成： 芳香族PC 48-75%;
[0007] 硅氧烷-PC共聚物 10-2(Β; PETG樹脂 10-30%;
[0008] 抗氧劑 0.2-1。/〇; 潤滑劑 0.2-1%。
[0009] 以上所述的透明PC復(fù)合材料，所述的芳香族PC為雙酚A型聚碳酸酯，重均分子量為 2萬萬。
[0010] 以上所述的透明PC復(fù)合材料，所述的硅氧烷-PC共聚物為硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共 聚物，重均分子量為2萬-4萬。
[0011] 以上所述的透明PC復(fù)合材料，所述的PETG樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán) 己烷二甲醇酯，重均分子量為1萬-3萬。
[0012] 以上所述的透明PC復(fù)合材料，所述的抗氧劑為主抗氧劑與輔助抗氧劑的復(fù)配，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，輔助抗氧劑為亞磷酸三(2,4_ 二叔丁基苯)酯;潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0013] -種上述透明PC復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0014] 步驟一、按上述的質(zhì)量百分比稱取各組分，將稱取的芳香族PC、硅氧烷-PC共聚物、 PETG樹脂、抗氧劑和潤滑劑在高速混合機(jī)中混合5-10分鐘；
[0015] 步驟二、通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，經(jīng)冷卻、切粒，得到所述的透明PC復(fù)合材料；
[0016] 其中，步驟二中雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)220-240°C ;二區(qū)240-260°C ;三 區(qū)240-260°C ;四區(qū)240-260°C ;五區(qū)240-260°C，六區(qū)240-260°C，七區(qū)240-260°C，八區(qū)240-260°C，機(jī)頭溫度240-260°C，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速控制在200-300r/min。
[0017]本發(fā)明制備的透明PC復(fù)合材料采用PC/Si-Pc/PETG共混，很好結(jié)合了這三種材料 的優(yōu)點(diǎn)，透明度高、力學(xué)性能、耐溶劑性能、耐磨性能和可低溫注塑等綜合性能優(yōu)異，極大擴(kuò) 展了 PC復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。
[【具體實(shí)施方式】]
[0018] 本發(fā)明實(shí)施例的可低溫注塑的耐磨耐化學(xué)透明PC復(fù)合材料，按質(zhì)量百分由以下組 分組成： 芳香族PC 48-75%： 硅氧烷-PC共聚物 10-20%；
[0019] PETG 樹脂 10-30%; 抗氧劑 Q.2-1%; 潤滑劑 0.2-11。
[0020] 其中，芳香族PC為雙酸A型聚碳酸酯，重均分子量為2萬-3萬。
[0021 ]硅氧烷-PC共聚物為硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，重均分子量為2萬-4萬。
[0022] PETG樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，重均分子量為1萬-3 萬。
[0023]抗氧劑為主抗氧劑與輔助抗氧劑的復(fù)配，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，輔助抗氧劑為亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯)酯;潤滑劑為季戊四醇硬 脂酸酯。
[0024] 在以下實(shí)施例中，
[0025] 芳香族PC為雙酸Α型PC，選自帝人(商品名：L-l225Υ);
[0026]硅氧烷-PC共聚物選自沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新(商品名:EXL 6414);
[0027] PETG樹脂選自伊士曼（商品名：BR003);
[0028]主抗氧劑選用巴斯夫AT-1076,輔助抗氧劑選用巴斯夫AT-168;
[0029]潤滑劑選用季戊四醇硬脂酸酯(商品名:科寧PETS P861)。
[0030] 本發(fā)明以下實(shí)施案例的透明PC復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟一、按上述的重量百分比稱取各組分，將稱取的PC、硅氧烷-PC共聚物、PETG、 抗氧劑和潤滑劑在高速混合機(jī)中混合5-10分鐘；
[0032] 步驟二、通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，經(jīng)冷卻、切粒，得到透明耐磨耐化學(xué)PC復(fù)合 材料粒料;其中，步驟二中雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為:一區(qū)220-240°C ;二區(qū)240-260°C ;三 區(qū)240-260°C ;四區(qū)240-260°C ;五區(qū)240-260°C，六區(qū)240-260°C，七區(qū)240-260°C，八區(qū)240-260°C，機(jī)頭溫度240-260°C，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速控制在200-300r/min;
[0033] 步驟三、將制得的可低溫注塑的耐磨耐化學(xué)透明PC復(fù)合材料在溫度為90_100°C的 干燥箱中干燥3-6小時(shí)。
[0034] 對比例1:
[0035] 按質(zhì)量，將99 · 5份PC、0 · 1份抗氧劑1076、0 · 2份抗氧劑168、0 · 2份潤滑劑PETS放入 高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融 擠出、冷卻、造粒，并將得到的PC材料在溫度為120 °C的干燥箱中干燥3小時(shí)。得到透明PC材 料。
[0036] 對比例2:
[0037] 按質(zhì)量，將89.5份PC、10份硅氧烷-PC共聚物、0.1份抗氧劑1076、0.2份抗氧劑168、 〇. 2份潤滑劑PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合的共混料通 過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的PC材料在溫度為120 °C的干燥箱中干燥3 小時(shí)。得到透明PC復(fù)合材料。
[0038] 對比例3:
[0039] 按質(zhì)量，將89.5份PC、10份PETG，0.1份抗氧劑1076、0.2份抗氧劑168、0.2份潤滑劑 PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合的共混料通過雙螺桿擠 出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的PC材料在溫度為100 °C的干燥箱中干燥3小時(shí)。得到 透明PC復(fù)合材料。
[0040] 實(shí)施例1:
[0041 ] 按質(zhì)量，將79.5份PC、10份硅氧烷-PC共聚物，10份PETG、0.1份抗氧劑1076、0.2份 抗氧劑168、0.2份潤滑劑PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合 的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的材料在溫度為ll〇°C的干燥 箱中干燥3小時(shí)。得到透明PC復(fù)合材料。
[0042] 實(shí)施例2:
[0043] 按質(zhì)量，將69.5份PC、10份硅氧烷-PC共聚物，20份PETG、0.1份抗氧劑1076、0.2份 抗氧劑168、0.2份潤滑劑PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合 的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的材料在溫度為l〇〇°C的干燥 箱中干燥3小時(shí)。得到透明PC復(fù)合材料。
[0044] 實(shí)施例3:
[0045] 按質(zhì)量，將59.5份PC、10份硅氧烷-PC共聚物，30份PETG、10份PETG、0.1份抗氧劑 1076、0.2份抗氧劑168、0.2份潤滑劑PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上 述均勻混合的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的材料在溫度為90 °C的干燥箱中干燥3小時(shí)。得到透明PC復(fù)合材料。
[0046] 實(shí)施例4:
[0047] 按質(zhì)量，將69.5份?(：、20份硅氧烷卞(：共聚物、1(^4^6、0.1份抗氧劑1076、0.2份 抗氧劑168、0.2份潤滑劑PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合 的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的材料在溫度為110°c的干燥 箱中干燥3小時(shí)。得到透明PC復(fù)合材料。
[0048] 實(shí)施例5:
[0049] 按質(zhì)量，將49.5份PC、20份硅氧烷-PC共聚物、30份PETG、0.1份抗氧劑1076、0.2份 抗氧劑168、0.2份潤滑劑PETS放入高速混合機(jī)內(nèi)，室溫下混合10分鐘取出；將上述均勻混合 的共混料通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出、冷卻、造粒，并將得到的材料在溫度為90°C的干燥箱 中干燥3小時(shí)。得到透明PC復(fù)合材料。
[0050]耐化學(xué)溶劑測試方法：
[0051 ]將制得的透明耐磨耐化學(xué)PC復(fù)合材料注塑成型成標(biāo)準(zhǔn)尺寸10cmX 10cmX 2mm的樣 板，把樣板放入化學(xué)溶劑中浸泡10分鐘，然后取出自然干燥。所用的化學(xué)溶劑可以是汽油、 冰醋酸、苯甲酸、甲苯、二氯化碳或四氯化碳等。
[0052]樣板干燥后，做落球沖擊測試。一個(gè)重量為2kg的鋼球從1米的高度自由落體沖擊 樣板中心位置。測試樣板數(shù)量為30個(gè)。樣板開裂率即衡量PC材料耐化學(xué)溶劑性能優(yōu)劣。 [0053]開裂率=開裂的樣板數(shù)/測試樣板總數(shù)X 100%
[0054]將對比例1至3及實(shí)施例1至4中制得的透明PC復(fù)合材料在注塑機(jī)上注塑成型為標(biāo) 準(zhǔn)試樣，測試性能按表1測定：
[0055] 表 1
[0056]
[0057] 分比。透明度的測試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T2410;鉛筆硬度的測試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T6739;熔體流動 速率的測試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T3682(260°C/5kg);開裂率（％)耐化學(xué)溶劑測試所使用的化學(xué)溶劑 為冰醋酸。
[0058]通過表1可以看出，硅氧烷-PC共聚物提高了材料的耐磨性能和耐化學(xué)溶劑性能， PETG樹脂提高了材料的流動性、耐化學(xué)溶劑性能。本發(fā)明制得的透明PC復(fù)合材料具有可低 溫注塑(流動性好）、透明度高，耐磨性好(鉛筆硬度高)和耐化學(xué)溶劑性能等優(yōu)點(diǎn)。
[0059]以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種透明PC復(fù)合材料，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下組分組成： 芳香族PC 48-75%; 硅氧烷-PC共聚物 10-20%; PETG 樹脂 10-30%； 抗氧劑 0/2-1%; 潤滑劑 0.2-1%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明PC復(fù)合材料，其特征在于，所述的芳香族PC為雙酚A型聚 碳酸酯，重均分子量為2萬-3萬。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明PC復(fù)合材料，其特征在于，所述的硅氧烷-PC共聚物為硅 氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物，重均分子量為2萬-4萬。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明PC復(fù)合材料，其特征在于，所述的PETG樹脂為聚對苯二甲 酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯，重均分子量為1萬-3萬。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明PC復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為主抗氧劑與輔 助抗氧劑的復(fù)配，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，輔助抗氧 劑為亞磷酸三(2,4_二叔丁基苯)酯;潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。6. -種權(quán)利要求1所述透明PC復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、按權(quán)利要求1的質(zhì)量百分比稱取各組分，將稱取的芳香族PC、硅氧烷-PC共聚 物、PETG樹脂、抗氧劑和潤滑劑在高速混合機(jī)中混合5-10分鐘； 步驟二、通過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，經(jīng)冷卻、切粒，得到所述的透明PC復(fù)合材料； 其中，步驟二中雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)置為：一區(qū)220-240 °C ;二區(qū)240-260°C ;三區(qū) 240-260°C ;四區(qū)240-260°C ;五區(qū)240-260°C，六區(qū)240-260°C，七區(qū)240-260°C，八區(qū)240-260 °C，機(jī)頭溫度240-260°C，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速控制在200-300r/min。
【文檔編號】C08L87/00GK106009582SQ201610349488
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】黃春浪, 張俊, 張峰
【申請人】深圳市富恒新材料股份有限公司