本发明涉及高分子复合材料及其成型加工领域，尤其是一种耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯醇缩丁醛(pvb)具有优异的拉伸强度和抗冲击强度，耐光、耐水、耐寒和成膜性良好，长期用于安全玻璃的生产。虽然pvb在高温下易于分解，不过采用合理的抗氧化与稳定体系，可以完全解决其热分解而引起的释放刺激气体等问题。研究证明，这种材料如果与聚碳酸酯等材料共混，在相容剂的存在下，能够制成强度高、韧性好、耐应力开裂的热塑性弹性体。尤其是pvb的柔韧性和粘合性极佳，甚至对聚碳酸酯类聚合物具有一定的增塑功能，且能够很快修复已经出现的细小裂纹，基本上避免了这类材料应力开裂现象的出现。
技术实现要素：
为了克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物及其制备方法，由双螺杆混炼挤出造粒工艺制备，其特征在于，该共聚聚碳酸酯组合物成分为：tpee为42.0-54.0质量份；pvb为1-10质量份；poe-马来酸酐接枝物为21-37质量份；磷酸钙为1-10质量份；氧化铝为0-20质量份；钛白粉为0.4-1.4质量份；主抗氧剂为0.15-0.5质量份；助抗氧剂为0.15-0.5质量份；三聚氰胺为0.1-0.6质量份；氢氧化钙为0-3质量份。
优选的，该共聚聚碳酸酯组合物成分具体指：
所述tpee为熔体质量流动速率13±5g/10min的共聚聚酯弹性体，其熔体质量流动速率13±1g/10min；
所述pvb树脂的相对分子质量在4.5万-11万之间，优选相对分子质量在5-7万的pvb树脂；
所述poe-马来酸酐接枝物为自制接枝率0.8-1.2(质量)％的poe接枝物；
所述磷酸钙为纯度大于99(质量)％的超细磷酸钙，粒度在5-20微米之间；
所述氧化铝为纯度大于99.6(质量)％，粒度在0.5-5微米之间；
所述钛白粉为金红石型钛白粉，其粒度中值为0.405微米；
所述主抗氧剂为抗氧剂1098(n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；
所述辅助抗氧剂为抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)；
所述三聚氰胺为纯度大于99(质量)％的三聚氰胺，研磨后过筛(200目)使用；
所述氢氧化钙为纯度大于97(质量)％、粒度在5-20微米之间的高纯度氢氧化钙。
优选的，其制备步骤如下：
1)预混:将共聚聚酯弹性体(tpee)、pvb、poe-马来酸酐接枝物、磷酸钙、氧化铝、钛白粉、主抗氧剂、助抗氧剂、三聚氰胺和氢氧化钙等组分依次加入混合机进行预混合，混合温度为20-30℃，转速为100-300转/分钟，混合时间为8-15分钟；
2)挤出造粒:将上述预混合好的物料从喂料机加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即得到耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物，工艺条件设定为：螺杆转速200-250转/分钟，喂料机转速20-50转/分钟；挤出机各段温度200-250℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
有鉴于共聚聚碳酸酯弹性体(tpee)等由嵌段共聚聚合物构成，易于在使用过程中产生应力开裂而影响其使用寿命。本发明采用具有强度高、耐候性好、粘合性能和增塑性能强的pvb作为共聚聚碳酸酯改性材料，并选用poe接枝马来酸酐作为二者的增容剂，使得pvb能够有效地分散在tpee基体材料中，及时弥补共聚聚碳酸酯因环境因素尤其是反复折叠使用时产生的开裂细纹，使得tpee能够更好地发挥其卓越的强度、高抗蠕变、冲击和挠曲疲劳、低温柔韧性，并在高温下保持良好的性能。为了防止pvb在高温加工过程中发生热分解，本发明采用氢氧化钙与三聚氰胺复合作为pvb的热稳定剂。同时，为了赋予复合材料稳定的加工性能和可调节的硬度，本发明还加入了适量的氧化铝和磷酸钙等无机材料。所得共聚聚碳酸酯弹性体既具有优异的力学性能，又能够有效地消除各种应用环境下的应力开裂，手感良好，硬度适中，尤其适用于生产工具手柄、高档信号线缆等产品。
附图说明
图1为耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物及其性能；
具体实施方式
一种耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物及其制备方法，由双螺杆混炼挤出造粒工艺制备，其特征在于，该共聚聚碳酸酯组合物成分为：tpee为42.0-54.0质量份；pvb为1-10质量份；poe-马来酸酐接枝物为21-37质量份；磷酸钙为1-10质量份；氧化铝为0-20质量份；钛白粉为0.4-1.4质量份；主抗氧剂为0.15-0.5质量份；助抗氧剂为0.15-0.5质量份；三聚氰胺为0.1-0.6质量份；氢氧化钙为0-3质量份。
该共聚聚碳酸酯组合物成分具体指：
所述tpee为熔体质量流动速率13±5g/10min的共聚聚酯弹性体，其熔体质量流动速率13±1g/10min；
所述pvb树脂的相对分子质量在4.5万-11万之间，优选相对分子质量在5-7万的pvb树脂；
所述poe-马来酸酐接枝物为自制接枝率0.8-1.2(质量)％的poe接枝物；
所述磷酸钙为纯度大于99(质量)％的超细磷酸钙，粒度在5-20微米之间；
所述氧化铝为纯度大于99.6(质量)％，粒度在0.5-5微米之间；
所述钛白粉为金红石型钛白粉，其粒度中值为0.405微米；
所述主抗氧剂为抗氧剂1098(n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；
所述辅助抗氧剂为抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)；
所述三聚氰胺为纯度大于99(质量)％的三聚氰胺，研磨后过筛(200目)使用；
所述氢氧化钙为纯度大于97(质量)％、粒度在5-20微米之间的高纯度氢氧化钙。
其制备步骤如下：
1)预混:将共聚聚酯弹性体(tpee)、pvb、poe-马来酸酐接枝物、磷酸钙、氧化铝、钛白粉、主抗氧剂、助抗氧剂、三聚氰胺和氢氧化钙等组分依次加入混合机进行预混合，混合温度为20-30℃，转速为100-300转/分钟，混合时间为8-15分钟；
2)挤出造粒：将上述预混合好的物料从喂料机加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒，即得到耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物，工艺条件设定为：螺杆转速200-250转/分钟，喂料机转速20-50转/分钟；挤出机各段温度200-250℃。
实施例1
按照以下配比的称取各原料：tpee为42质量份、pvb为5质量份、poe-马来酸酐接枝物21质量份、磷酸钙8.4质量份、氧化铝20质量份、钛白粉0.7质量份、主抗氧剂1098为0.3质量份、助抗氧剂168为0.3质量份、三聚氰胺0.3质量份、氢氧化钙2质量份，依次加入混合机，在20℃下150转/分钟转速下混合15分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速200转/分钟；喂料机转速30转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。
实施例2
按照以下配比的称取各原料：tpee为43质量份、pvb为1质量份、poe-马来酸酐接枝物35质量份、磷酸钙10质量份、氧化铝10质量份、钛白粉0.4质量份、主抗氧剂1098为0.25质量份、助抗氧剂168为0.25质量份、三聚氰胺0.1质量份，依次加入混合机，在25℃下120转/分钟转速下混合12分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速220转/分钟；喂料机转速35转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。
实施例3
按照以下配比的称取各原料：tpee为54质量份、pvb为2质量份、poe-马来酸酐接枝物37质量份、磷酸钙4.5质量份、钛白粉1质量份、主抗氧剂1098为0.15质量份、助抗氧剂168为0.15质量份、三聚氰胺0.2质量份、氢氧化钙1质量份，依次加入混合机，在28℃下140转/分钟转速下混合10分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速240转/分钟；喂料机转速40转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。
实施例4
按照以下配比的称取各原料：tpee为52质量份、pvb为10质量份、poe-马来酸酐接枝物31质量份、磷酸钙1质量份、钛白粉1.4质量份、主抗氧剂1098为0.5质量份、助抗氧剂168为0.5质量份、三聚氰胺0.6质量份、氢氧化钙3质量份，依次加入混合机，在30℃下300转/分钟转速下混合8分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到耐应力开裂的共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速250转/分钟；喂料机转速50转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。
对比例1
按照以下配比的称取各原料：tpee为44质量份、poe-马来酸酐接枝物35质量份、磷酸钙10质量份、氧化铝10质量份、钛白粉0.5质量份、主抗氧剂1098为0.2质量份、助抗氧剂168为0.3质量份，依次加入混合机，在20℃下150转/分钟转速下混合15分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速200转/分钟；喂料机转速30转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。
对比例2
按照以下配比的称取各原料：tpee为54质量份、poe-马来酸酐接枝物35质量份、磷酸钙10质量份、钛白粉0.5质量份、主抗氧剂1098为0.2质量份、助抗氧剂168为0.3质量份，依次加入混合机，在20℃下150转/分钟转速下混合15分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速200转/分钟；喂料机转速30转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。
对比例3
按照以下配比的称取各原料：tpee为64质量份、poe-马来酸酐接枝物35质量份、钛白粉0.5质量份、主抗氧剂1098为0.2质量份、助抗氧剂168为0.3质量份，依次加入混合机，在20℃下150转/分钟转速下混合15分钟。将该预混料从喂料机加入双螺杆挤出机(螺杆直径35mm，长径比42)，熔融挤出造粒，即得到共聚聚碳酸酯组合物。工艺条件设定为：螺杆转速200转/分钟；喂料机转速30转/分钟；挤出机各段温度200～250℃。
测试经过干燥处理的共聚聚碳酸酯组合物的各项性能，测试结果见表1。