聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料领域，具体涉及一种低收 缩易涂装的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PC/PET)合金既保留了 PET的加工流动性、耐 溶剂性，又具有PC的尺寸稳定性和高韧性，在电子接插件、汽车内外饰等领域得到广泛应 用。PC/PET合金中随着PET含量增加，收缩率增大，耐溶剂性能提高。在实际工业应用中， 特别是对于厚壁，需喷涂产品，如汽车门把手、后视镜外壳、中控面板等要求成型制品不能 有缩印，容易涂装，油漆附着力要好，并能保证制品在使用过程不会发生开裂失效。一般PC/ ABS、PC/PET合金树脂收缩率虽然已经很低，但对于成型的制品厚壁部位仍存在明显缩印， 影响制品外观；而玻纤增强材料可以降低产品收缩率，消除成型缩印，但制品表面浮纤严 重,需要后期人工打磨并喷底漆才能涂装,工艺成本大大增加。因此需要一款超低收缩率、 制品无缩印且外观光洁、无需底漆、直接喷涂的合金材料。目前有关PC合金的专利很多，但 对于低收缩率，易涂装的PC/PET合金材料及其制备方法还未见报道。
[0003] 有关聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料的制备，国内外有不少专利文献 论述材料相容性的问题以及合金阻燃，增强方面的改性技术。
[0004] 申请公布号CN 1699468A(申请号为200510026716. X)的中国发明专利申请公开 了一种聚碳酸酯PC/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂ABS/聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT合金材料，其组成按重量百分比计为：PC 40% -70%，ABS 40% -70%，PBT 5% -10%， 增容剂3% -10%，抗氧剂0. 2% -2. 0%，采用较高含量的马来酸酐接枝ABS作为相容剂，解 决树脂与金属嵌件粘结强度不足的问题，而该体系的收缩率与普通PC合金收缩率相当，无 法解决制品壁厚处缩印的问题。
[0005] 申请公布号为CN 103819887A(申请号201210464173. X)涉及一种高刚性高耐热 性PC/PET合金材料及其制备方法，该合金材料由包括以下重量份的组分制成：聚碳酸酯树 月旨500?750份、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂10?210份、硅灰石粉60?140份、硅灰石 纤维60?140份、增韧剂20?80份、分散剂0. 5?5份、抗氧剂1?8份、润滑剂1?8 份；上述原料经高速混合及挤出造粒制得高刚性高耐热性PC/PET合金材料粒料。该发明中 采用10%?21 %的PET树脂，采用约20%硅灰石粉和纤维复合填充，制得材料虽然具有较 高的拉伸、弯曲强度和耐热性能，在材料的冲击韧性有所牺牲，因而在应用中有一定的局限 性。该专利中也并未涉及材料收缩率和喷漆涂装问题，而且体系中未添加 ABS组分，在喷涂 效果方面还有待进一步提1?。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种低收缩易涂装的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料， 通过各组分在特定含量下的组合产生理想的协同作用，使其具有超低收缩率且具有较高韧 性，并能够进行免底漆涂装，达到完美的效果，综合性能优异。
[0007] -种聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料（即低收缩易涂装的聚碳酸酯/ 聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料），由以下重量百分含量的组分组成：
[0008] 聚碳酸酯（PC) 30%?60%; 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET) 15%?35%; 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS) 15%?20%; 无机填料 10%?25%; 增韧剂 1%?10%; 扩链剂 0.1 %?1.0%; 助剂 0.2%?4%。
[0009] 作为优选，所述的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料，由以下重量百分 含量的组分组成：
[0010] 聚碳酸酯（PC) 34%?55%; 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET) 15%?30%; 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS) 15%?20%; 无机填料 10%?20%; 增韧剂 2%?8%; 扩链剂 0.1 %?1.0%;
[0011] 助剂 0.2%?4%。
[0012] 进一步优选，所述的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料，由以下重量百 分含量的组分组成：
[0013] 聚碳酸酯（PC) 34%?50%; 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET) 15%?30%; 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS) 丨5%?20%; 无机填料 丨0%?20%; 增韧剂 2%?8%; 扩链剂 0.1%?1.0%; 助剂 0.2%~4%。
[0014] 所述的增韧剂为MBS增韧剂、EMA增韧剂中的两种，所述的MBS增韧剂为以聚苯乙 烯和甲基丙烯酸酯为壳、丁二烯为核的核壳结构的抗冲击改性剂，所述的EM增韧剂为乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物增韧剂；
[0015] 以重量百分含量计，MBS增韧剂的含量为1 %?3%，EMA增韧剂的含量为2%? 3%。
[0016] 经过大量的研究实验，对于PC/PET合金体系，当PET含量超过10%以上，体系的耐 溶剂开裂性能才高于纯的PC树脂，而低于10%时由于PC与PET在熔融状态下会发生酯交 换反应，导致树脂的分子量降低，反而使合金体系的耐溶剂开裂性能变差。但是，PC和PET 酯交换的产物作为相容剂起到增容作用，使得合金体系具有优异的力学性能。因此，适当控 制PC/PET合金体系的酯交换程度，并提高PET的含量，选用15 %?35 %的聚对苯二甲酸乙 二醇酯能够保证合金具有良好的耐溶剂开裂性能是本发明要达到目的之一。
[0017] PC/PET合金的收缩率与PET含量也密切相关，PC树脂的成型收缩率0. 6%-0. 7%， PET树脂的成型收缩率2. 0% -2. 5%，当PET含量低于10%时，由于PC/PET之间的酯交换 反应，造成体系中存在较大的非结晶无定型相态，固体系的收缩率与PC相当，当PET含量超 过10%以后，PET在体系中形成结晶聚集态，造成体系的收缩率大于PC树脂，而且PET含量 越高，合金体系收缩率越大。无机填料是改善合金体系收缩率的最有效手段，添加一定比例 即可有效调节产品的成型收缩率。但是大部分无机填料与聚碳酸酯的相容性较差，特别含 有碱性物质的填料，在合金熔融混炼制备过程中，会造成聚碳酸酯的快速降解，导致体系的 韧性大大降低，而且耐热老化温度也大幅度降低。后期加工时，在注塑机中稍有停留就发生 氧化降解，造成制品外观缺陷和性能降低。由于本发明的合金材料可以用于免底涂的喷漆 制品，要求成型后制品表面光洁且无缩印，因此本发明在填料的选择和应用方面进行了特 殊设计。
[0018] 本发明的产品可以应用于喷漆制品，无需底漆，直接喷涂色漆和面漆，要求油漆附 着力比较高。虽然一般PC/PET合金可以喷漆涂装，但是PC耐溶剂性差，与油漆中的苯，二 甲苯等溶剂接触极易发生应力开裂，PET增加了体系的耐溶性，但是油漆附着力受到一定的 影响。本发明中引入喷漆效果极佳ABS树脂，可有效地解决油漆附着力的问题。而且ABS 树脂的收缩率〇. 5-0. 6 %，对体系的收缩率影响较小，ABS具有良好的抗应力开裂能力，可 以进一步提高合金体系的耐应力开裂性能。
[0019] 作为优选，所述的聚碳酸酯，为中粘度级别的PC树脂，熔融指数MI8-20g/10min， 测试条件：300°C，I. 2kg。根据低收缩高韧性低收缩易涂装的聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二 醇酯合金材料的不同类型选择不同的粘度的PC，进一步优选熔融指数MI为10g/10min，韩 国 LG，PC 1201-