含硅聚碳酸酯及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种含硅聚碳酸酯及其制备方法，其包括按重量份数计的如下组分：PC树脂80～98份，聚二甲基硅氧烷1～10份，SMA树脂1～10份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。该制备方法包括如下步骤：将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、SMA树脂、抗氧剂和润滑剂混合后，于双螺杆挤出机中进行共混造粒，即得产品。本发明具有如下的有益效果：利用反应挤出制备，通过反应挤出将据二甲基硅氧烷嵌入聚碳酸酯从而提高材料的低温韧性，而且可根据需要通过调节聚二甲基硅氧烷的加入量份数来调节有机硅含量，方法灵活快捷且省去了昂贵的开发成本，具有节约生产成本，提高生产效率以及环保的特点。
【专利说明】
含硅聚碳酸酯及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种含硅聚碳酸酯及其制备方法，属于高分子材料技术领域。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯是指大分子链由碳酸酯型重复结构单元组成的一类聚合物，英文名称 Polycarbonate，简称PC，其具有优异的耐冲击性和透明性，优良的力学性能和电绝缘性，使 用温度范围广，尺寸稳定性高，耐蠕变性高，是一种集刚、硬、韧于一体的典型塑料代表。由 于这些优点使得聚碳酸酯被广泛应用于电子电器、办公用品、精密机器、医疗、劳保、家庭用 品以及汽车等众多的领域。但是随着人们对材料性能的要求越来越高，在一些特殊领域普 通的双酸A性聚碳酸酯已经不能满足要求。
[0003] 众所周知，常规的PC零下10°C抗冲性能就显著下降，含硅共聚的PC却在-30°C~-40°C，依然能保持常温水平，此外还具有更好的耐候性能以及优异的阻燃性能。但是含硅聚 碳酸酯合成工艺主要集中少数聚碳酸生产厂商，价格远远高于普通聚碳酸酯，严重制约了 含硅聚碳酸酯的应用。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种含硅聚碳酸酯及其制备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0006] 第一方面，本发明提供了一种含硅聚碳酸酯，其包括按重量份数计的如下组分： PC树脂 80~98份， 聚二甲基硅氧烷 1~10份，
[0007] SMAm 卜-10 份， 抗氧剂 0.1~1份， 润滑剂 0.1-1份。
[0008] 作为优选方案，所述PC树脂为双酸A型聚碳酸酯。
[0009] 作为优选方案，所述SMA树脂中，苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为1:1~2:1。
[0010] 作为优选方案，所述抗氧剂选自四[β-(3,5_二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇 酯、二缩三乙二醇双[β-(3_叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇 二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种。
[0011] 作为优选方案，所述润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂 酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺和Ν，Ν_乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几 种。
[0012] 第二方面，本发明提供了一种如前述的含硅聚碳酸酯的制备方法，其包括如下步 骤：
[0013] 将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、SMA树脂、抗氧剂和润滑剂混合后，于双螺杆挤出机中 进行共混造粒，即得产品。
[0014] 作为优选方案，所述双螺杆挤出机的共混温度为260~320°C，螺杆转速为300~ 1000r/min。
[0015] 作为优选方案，所述双螺杆挤出机的螺杆为中等剪切强度以上的螺杆。
[0016] 本发明的目的是制备含硅聚碳酸酯，所添加的聚二甲基硅氧烷的量主要是根据目 前市面上在售的含量添加，此外如果所添加的聚二甲基硅氧烷过多会严重降低聚碳酸酯材 料的耐热性能，添加量过少则聚碳酸酯中硅含量太低则效果不明显，而添加的SMA的作用则 是将聚二甲基硅氧烷与聚碳酸酯分子链连接在一起。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0018] 利用反应挤出制备，通过反应挤出将据二甲基硅氧烷嵌入聚碳酸酯从而提高材料 的低温韧性，而且可根据需要通过调节聚二甲基硅氧烷的加入量份数来调节有机硅含量， 方法灵活快捷且省去了昂贵的开发成本，具有节约生产成本，提高生产效率以及环保的特 点。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0020] 本发明中，所述的双酚A型聚碳酸酯学名为2,2_双(4~羟基苯基)丙烷聚碳酸酯， 英文名Bisphenol-Atype polycarbonate，是分子主链含双酸A酯结构的聚碳酸酯；所述苯 乙烯一马来酸酐共聚物SMA，其苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为1:1到2:1;所述聚二甲基硅氧 烷，通过nSi(CH 3)2Cl2+nH20-[Si(CH3) 20]n+2nHCl反应制备，然后通过抽真空的方式去除混 合液中的HCl气体，从而制备含有活性官能团的聚二甲基硅氧烷;所述的抗氧剂选自四[β-(3,5_二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4_二叔丁基苯基）亚磷酸酯 中的一种或几种的混合物;所述的润滑剂选自液体石蜡、固体石蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、 硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺和Ν，Ν-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或 几种的混合物。
[0021] 实施例1
[0022] 1、按以下组分及重量份备料： PC树脂 80份， 聚二甲基硅氧烷 10份，
[0023] SMA 10 份， 抗氧剂 0.8份， 润滑剂 0.8份^
[0024] 2、将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA、抗氧剂和润滑剂加 入加入混合搅拌机中进行混合；
[0025] 3、将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得合金粒子，挤出机的机筒温 度为260°C，螺杆转速为600rpm。
[0026] 所述PC树脂的相对分子量为6000g/mol，其玻璃化温度为150°C ;
[0027] 所述苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA为SMA 1000,其苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为 1:1；
[0028] 所述聚二甲基硅氧烷，通过nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反应制备获 得的为封端广品；
[0029]所述抗氧剂为双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
[0030] 所述润滑剂为0.2份液体石蜡和0.1份固体石蜡的混合。
[0031] 实施例2
[0032] 1、按以下组分及重量份备料： PC树脂 98份，
[0033] 聚二甲基硅氧烷 1份， SMA 1 份， 抗氧剂 0.8份，
[0034] 润滑剂 0.8份。
[0035] 2、将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA、抗氧剂和润滑剂加 入加入混合搅拌机中进行混合；
[0036] 3、将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得合金粒子，挤出机的机筒温 度为260°C，螺杆转速为600rpm。
[0037] 所述PC树脂的相对分子量为6000g/mol，其玻璃化温度为150°C ;
[0038] 所述苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA为SMA 1000,其苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为 1:1；
[0039] 所述聚二甲基硅氧烷，通过nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反应制备获 得的为封端广品；
[0040] 所述抗氧剂为双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
[0041 ]所述润滑剂为0.2份液体石蜡和0.1份固体石蜡的混合。
[0042] 对比例1
[0043] 1、按以下组分及重量份备料： PC树脂 80份， 聚二甲基硅氧烷 ]0份，
[0044] 抗氧剂 0.8份， 润滑剂 0.8份。
[0045] 2、将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA、抗氧剂和润滑剂加 入加入混合搅拌机中进行混合；
[0046] 3、将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得合金粒子，挤出机的机筒温 度为260°C，螺杆转速为600rpm。
[0047] 所述PC树脂的相对分子量为6000g/mol，其玻璃化温度为150°C ;
[0048] 所述苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA为SMA 1000,其苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为 1:1;
[0049] 所述聚二甲基硅氧烷，通过nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反应制备获 得的为封端广品；
[0050] 所述抗氧剂为双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
[0051 ]所述润滑剂为0.2份液体石蜡和0.1份固体石蜡的混合。
[0052] 对比例2
[0053] 1、按以下组分及重量份备料： PC树腊 98份， 聚二甲基硅氧烷 1份，
[0054] 抗氧剂 0.8份， 润滑剂 0.8份。
[0055] 2、将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA、抗氧剂和润滑剂加 入加入混合搅拌机中进行混合；
[0056] 3、将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得合金粒子，挤出机的机筒温 度为260°C，螺杆转速为600rpm。
[0057] 所述PC树脂的相对分子量为6000g/mol，其玻璃化温度为150°C ;
[0058] 所述苯乙烯一马来酸酐共聚物SMA为SMA 1000,其苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为 1:1;
[0059] 所述聚二甲基硅氧烷，通过nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反应制备获 得的为封端广品；
[0060] 所述抗氧剂为双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯；
[0061 ]所述润滑剂为0.2份液体石蜡和0.1份固体石蜡的混合。
[0062]性能测试
[0063] 将实施例与对比例以及聚碳酸酯注塑进行ISO IZOD冲击实验。测试结果如下： [0064]表1耐刮擦等级测试结果
[0066] 综上所述，通过SMA将聚甲基硅氧烷接入聚碳酸酯形成嵌段共聚物，可以明显提高 材料的低温冲击性能。相对于直接添加聚甲基硅氧烷以及纯聚碳酸酯可知本发明制备的含 硅聚碳酸酯低温冲击性能较聚碳酸酯得到明显提升。
[0067]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种含硅聚碳酸酯，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分： PC树脂 80~98份， 聚二甲基硅氧烷 1~10份， SMA树脂 1~10份， 抗氧剂 0.1~1份， 润猾剂 0:.1~1份。2. 如权利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述PC树脂为双酸A型聚碳酸酯。3. 如权利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述SMA树脂中，苯乙烯与马来酸酐 的摩尔比为1:1~2:1。4. 如权利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁 基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二缩三乙二醇双[β-( 3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙 酸酯]、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或几 种。5. 如权利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述润滑剂选自液体石蜡、固体石 蜡、硅烷聚合物、脂肪酸盐、硬脂酸酰胺、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甲撑双硬脂酸酰胺和Ν，Ν-乙 撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。6. -种如权利要求1所述的含硅聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将PC树脂、聚二甲基硅氧烷、SMA树脂、抗氧剂和润滑剂混合后，于双螺杆挤出机中进行 共混造粒，即得产品。7. 如权利要求6所述的含硅聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的共 混温度为260~320°C，螺杆转速为300~1000r/min。8. 如权利要求1所述的含硅聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺 杆为中等剪切强度以上的螺杆。
【文档编号】C08G81/00GK105860545SQ201610410648
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】覃辉林, 李强, 罗明华, 辛敏琦
【申请人】上海锦湖日丽塑料有限公司