一种新型填充PC组合物的制作方法

文档序号:12639926阅读:358来源:国知局

本发明属于高分子改性技术领域,尤其是涉及一种新型填充PC组合物。



背景技术:

PC是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料,其透明性和阻燃性优良,具有广阔的应用领域;但由于聚碳酸酯分子链中苯环的存在,分子链刚性大,使用过程中极易应力开裂,同时现在塑料制件的应用越来越薄壁化,对材料的刚性要求也越来越高,通常情况下通过填料的加入提高材料的模量,但随着而来的就是填料加入在体系内的分散不均,聚集等现场,严重影响材料的性能,这是目前填充PC亟需解决的问题。

本发明在研究中发现,通过丙烯酸和丙烯酸酯在双螺杆中的原位聚合,另通过其与金属氧化物反应生成羧酸盐。而羧酸盐具有的强极性作用,易与填料表面的羟基或其他基团相互作用,相互作用,在材料体系内性能均匀的网络结构,金属离子在其中充当物理交联键的作用。综上,通过填料的均匀分散,配合金属离子交联键的作用,赋予了材料良好的韧性和刚性。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明旨在提出一种新型填充PC组合物,该组合物具有良好的韧性和刚性。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种新型填充PC组合物,由包括如下重量份数的原料制备而成:聚碳酸酯树脂45-90份;无机填料5-40份;丙烯酸和/或丙烯酸酯3-15份;金属氧化物0.5-5份;交联剂0.02-0.5份;助剂0.1-2份。

进一步的,所述聚碳酸酯的数均分子量为10000-40000。

优选地,所述聚碳酸酯的数均分子量为20000-30000。

进一步的,所述聚碳酸酯的重量份数为50-90份。

进一步的,所述的无机填料为滑石粉、高岭土、硅灰石、云母、埃洛石中的一种或两种以上的混合物。

进一步的,所述无机填料的重量份数为1-30份;

优选地,所述无机填料的重量份数为5-20份。

进一步的,所述丙烯酸的纯度≥98.5%;所述丙烯酸酯的纯度≥98.5%。

进一步的,所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的中一种或两种以上的混合物;

优选地,所述丙烯酸酯和/或丙烯酸的重量份数为3-12份。

进一步的,所述金属氧化物为氧化锌,氧化镁,氧化铁或氧化铝;

进一步的,所述金属氧化物的重量份数为1-4份。

进一步的,所述交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰,异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中一种或两种以上的混合物。

优选地,所述交联剂的重量份数为0.02-0.3份。

相对于现有技术,本发明所述的新型填充PC组合物具有以下优势:

(1)本发明所述的新型填充PC组合物丙烯酸和/或丙烯酸酯通过交联剂的作用,充分聚合,均一分散在聚合物体系中,同时组分中的小分子易被真空设备抽提分离;

(2)本发明所述的新型填充PC组合物由于丙烯酸分子结构中的羧基,易与金属氧化物反应生产羧酸盐,同时均匀分散在聚合物中的金属离子,易与填料表面的极性基团相互作用,从而增强了填料和聚合物基体的界面结合力;

(4)本发明所述的新型填充PC组合物中金属氧化物中的金属离子可作为物理交联点作用,在分子链间建立动态的平衡,易耗散掉材料薄弱部位存在的内应力,提高材料的综合性能。

具体实施方式

除非另外说明,本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义,为了便于理解本发明,将本文中使用的一些术语进行了下述定义。

在说明书和权利要求书中使用的,单数型“一个”和“这个”包括复数参考,除非上下文另有清楚的表述。例如,术语“(一个)细胞”包括复数的细胞,包括其混合物。

所有的数字标识,例如pH、温度、时间、浓度,包括范围,都是近似值。要了解,虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解,虽然不总是明确的叙述,本文中描述的试剂仅仅是示例,其等价物是本领域已知的。

本发明的实施例1-3和对比例1-3中使用的PC为数均分子量约为23000,丙烯酸和丙烯酸丁酯的纯度为99.8%;助剂为抗氧剂和润滑剂,其中抗氧剂为抗氧剂1010;润滑剂为硬脂酸。

下面结合实施例和对比例来详细说明本发明。

实施例1

将85份PC、2份丙烯酸、3份丙烯酸丁酯、10份滑石粉、0.01份DCP、1份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的长径比为48:1,并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃,挤出造粒即得到新型填充PC组合物。

实施例2

将70份PC、3份丙烯酸、7份丙烯酸丁酯、20份滑石粉、0.02份DCP、2份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的长径比为48:1,并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃,挤出造粒即得到新型填充PC组合物。

实施例3

将55份PC、4份丙烯酸、9份丙烯酸丁酯、30份滑石粉、0.03份DCP、4份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的长径比为48:1,并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃,挤出造粒即得到新型填充PC组合物。

对比例1

将90份PC、10份滑石粉、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的长径比为48:1,并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃,挤出造粒即得到新型填充PC组合物。

对比例2

将54份PC、10份丙烯酸、20份滑石粉、0.05份DCP、6份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的长径比为48:1,并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃,挤出造粒即得到新型填充PC组合物。

对比例3

将64份PC、30份滑石粉、4份氧化锌、13份聚丙烯酸酯增韧剂、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机的长径比为48:1,并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃,挤出造粒即得到新型填充PC组合物。

将实施例1-3以及对比例1-3得到的PC组合物进行性能测试:悬臂梁缺口冲击按ASTM D256测试;拉伸强度按ASTM D638测试;弯曲强度按ASTM D790测试。

实施例1-3以及对比例1-3的组分配比和性能测试测试结果见下表:

表1成品组分配比及性能测试结果(表中组份含量为重量份数)

从表1结果中可以看出,通过组分的合理搭配,可以制得满足性能要求的高韧性、高刚性的、低应力的填充PC组合物,能满足对不同需求下对材料刚性和韧性要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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