专利名称：一种高硬度抗划伤改性pc材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高硬度抗划伤改性PC材料及其制备方法。
背景技术：
PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性。其强度可以满足从手机到防弹玻璃的各种需要。目前其应用领域非常广泛，可应用于电子产品、家用电器、办公用品及汽车等领域。但由于其表面铅笔硬度只有2B左右，平时用PC材料成型的制品，为了保护外观防止划伤，表面需做涂覆处理。中华人民共和国专利申请第201010153417. 3号专利公开了一种在聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)材料中添加聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)而获得一种高硬度、高强度、耐化学品好的PC/PMMA合金,该合金改善了聚碳酸酯及PC/ABS合金耐化学品差，硬度和强度低等缺陷。然而，公开的内容中主要是解决了耐化学耐腐蚀性，未能合理的解决PC材料抗划伤的性能，因而在材料成型后的产品上，要进行涂覆处理以增加产品的抗划伤性能，从而加大了产品的生产周期。而且在生产过程中，由于增加了喷涂处理，所以增加了挥发性有机化合物的产生，加重了对操作人员身体健康的危害和对环境的污染。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种力学强度高、韧性好、高表面硬度且抗划伤的PC材料，同时还提供这种PC改性材料的制备方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种高硬度抗划伤改性PC材料，它包括以下重量份的原料PC料50-70%PMMA 料10-25%抗划伤改性剂10 30%相容剂3-6%偶联剂0.5-1%增韧剂3-8%润滑分散剂0.5-1%抗氧剂0.5-1%所述抗划伤改性剂为碳纤维、玻璃纤维、硅灰石、滑石粉、沉淀硫酸钡、铜粉中的一种或几种的组合物。所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯三元共聚物(GMA-g-SMA)、 苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯 (PE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)中的一种。所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。所述增韧剂为氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS树脂)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)中的一种。所述润滑分散剂为PETS(季戊四醇硬脂酸酯)、PE蜡、OP蜡、硬脂酸中的一种。所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010、亚磷酸类抗氧剂168中的一种或两种的混合物。优选地，它包括以下重量份的原料PC料55%PMMA 料15%抗划伤改性剂20%相容剂4%偶联剂0.8%增韧剂4%润滑分散剂0.5%抗氧剂(1010)0.2%抗氧剂(168)0.5% o本发明还公开一种高性能抗划伤改性PC材料的制备方法，它包括有以下步骤Ajf PC原料在10(TC条件下鼓风干燥4 6小时，PMMA原料在80°C条件下鼓风干燥2 4小时；B、按重量配比称取干燥好的PC料、PMMA料、抗划伤改性剂、相容剂、偶联剂、增韧剂、润滑分散剂、抗氧剂投入到高速混合机中高速混合3 5分钟；C、将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230 240°C之间，螺杆转速140 180转/ 分钟。本发明有益效果在于本发明通过该方法改性的PC材料具有较好的力学性能和耐热性能，较高的表面硬度和抗划伤性能，且由于材料中添加了部分的PMMA和抗划伤填料，比普通的PC原料更有价格优势。用于电子产品外壳，免去了产品涂覆的后处理工序，可大大提闻生广效率。
图I为本发明高硬度抗划伤改性PC材料的制备方法的流程示意图。
具体实施例方式为更详细的说明本发明的发明内容，下面结合具体实施例进一步说明。实施例I请参阅图1，先称量550g的PC原料，PC原料在100°C条件下鼓风干燥5小时，称量150g的PMMA原料，PMMA原料在80°C条件下鼓风干燥4小时；称量200g的硅灰石粉、 40g 的 GMA-g-SMA、8g 的 KH_560、40g 的 MBS、5g 的 PETS、2g 的 1010、5g 的 168，然后将干燥好的PC原料、PMMA原料连同各种以上助剂等原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出、 冷却、干燥、切粒、包装，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230 240°C之间，螺杆转速为160 转/分钟。其中，GMA-g-SMA为相容剂、KH-560为偶联剂、MBS为增韧剂，PETS为润滑分散剂，1010、168皆为抗氧剂。实施例2请参阅图1，先称量450g的PC原料，PC原料在100°C条件下鼓风干燥5小时，称量250g的PMMA原料，PMMA原料在80°C条件下鼓风干燥4小时；称量200g的硅灰石粉、50g 的 GMA-g-SMA、6g 的 KH-550、30g 的 MBS、6g 的 PE 蜡、2g 的 1010、6g 的 168，然后将干燥好的PC原料、PMMA原料连同各种以上助剂等原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230 240°C之间，螺杆转速为180转 /分钟。其中，GMA-g-SMA为相容剂、KH-550为偶联剂、MBS为增韧剂，PE蜡为润滑分散剂， 1010、168皆为抗氧剂。实施例3请参阅图1，先称量500g的PC原料，PC原料在100°C条件下鼓风干燥5小时，称量150g的PMMA原料，PMMA原料在80°C条件下鼓风干燥4小时；称量250g的硅灰石粉、40g 的 GMA-g-SMA、IOg 的 KH-560、38g 的 MBS、5g 的 PETS、2g 的 1010、5g 的 168，然后将干燥好的PC原料、PMMA原料连同各种以上助剂等原料投入到高速混合机中高速预混合5分钟，将在高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装，双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230 240 V之间，螺杆转速为170转 /分钟。其中，GMA-g-SMA为相容剂、KH-560为偶联剂、MBS为增韧剂，PETS为润滑分散剂， 1010、168皆为抗氧剂。表I高硬度抗划伤改性PC材料的组成和性能
权利要求
1.一种高硬度抗划伤PC材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料PC 料50 70%PMMA 料10~25%抗划伤改性剂10~30%相容剂3~6%偶联剂0.5~1%增韧剂3~8%润滑分散剂0.5~1%抗氧剂0.5~1%。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于所述抗划伤改性剂为碳纤维、玻璃纤维、硅灰石、滑石粉、沉淀硫酸钡、铜粉中的一种或几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸缩水酯三元共聚物(GMA-g-SMA)、苯乙烯-马来酸酐共聚物 (SMA)、马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于所述增韧剂为氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS树脂)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA树脂)中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于所述润滑分散剂为PETS (季戊四醇硬脂酸酯)、PE蜡、OP蜡、硬脂酸中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010、亚磷酸类抗氧剂168中的一种或两种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料PC 料55%PMMA 料15%抗划伤改性剂20%相容剂4%偶联剂0.8%增韧剂4%润滑分散剂0.5%抗氧剂(1010)0.2%抗氧剂(168)0.5%。
9.一种高硬度抗划伤改性PC材料的制备方法，其特征在于，它包括有以下步骤A、将PC原料在100°C条件下鼓风干燥4 6小时，PMMA原料在80°C条件下鼓风干燥 2 4小时；B、按重量配比称取干燥好的PC料、PMMA料与抗划伤改性剂、相容剂、偶联剂、增韧剂、 润滑分散剂和抗氧剂投入到高速混合机中高速混合3 5分钟；C、将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、 挤出、冷却、干燥、切粒、包装。
10.根据权利要求9所述的一种高硬度抗划伤改性PC材料的制备方法，其特征在于 所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在230 240°C之间，螺杆转速140 180转/分钟。
全文摘要
本发明提供一种高硬度抗划伤改性PC材料及其制备方法，先将PC料在100℃条件下鼓风干燥4～6小时，PMMA材料在80℃条件下鼓风干燥2～4小时；按重量配比称取干燥好的PC料、PMMA料、抗划伤改性剂、相容剂、偶联剂、增韧剂、润滑分散剂、抗氧剂投入到高速混合机中高速混合3～5分钟；将高速混合机中预混好的原料混合物加入到双螺杆挤出机料斗中进行熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装；通过该方法制备的PC改性料具有和PC原料相当的力学性能和较高的耐热性能，且具有较高的表面硬度和较好的抗划伤性能，适于成型手机等各种电子产品外壳，相对PC原料和PC/ABS料，具有免喷涂的优势。
文档编号C08L69/00GK102532853SQ201210005100
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者刘波, 王长明, 韩丽燕 申请人:东莞劲胜精密组件股份有限公司