专利名称：一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的一类高分子聚合物。根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。PC是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，高光泽，耐蠕变和 尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。尽管PC具有许多优异性能，然而由于PC分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体粘度，因此加工困难，改性时，填料与炭黑粉体很难分在其中分散开来，而容易产生麻点、亚光等现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料及其制备方法。本发明提供一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其包括按照重量百分比的如下组分
聚碳酸酯98.1% 98.8%;
分散剂0.3% 0.5%;
润湿剂0.2% 0.4%;
炭黑0.7% 0.1 %。以及，一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤按上述超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的配方称取各组分；向所述聚碳酸酯中加入润湿剂混合，再加入炭黑和分散剂，得混合物料； 将所述混合物料熔融挤出，造粒，获得所述超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料。本发明提供的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，通过聚碳酸酯、分散剂、润湿剂和炭黑的合理复配，制得超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，同时具有较好的机械性能，进一步，该超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料制备方法方便、材料易得、工艺简单、效果显著，可用于免喷涂、超黑亮的家用电器等外观件。
图I是本发明实施例的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的制备方法的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例的一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其包括按照重量百分比的如下组分
聚碳酸嚼98.1 % 98.8%; 分散剂0.3% 0.5%;
润湿剂0.2% 0.4%; 炭黑0.7% 0.1%。具体地，所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，分子量为15000 20000，优选地，为拜耳公司的2405。所述分散剂为不含有机挥发物的高分子分散剂，具体为丙烯酸嵌段共聚物，其可以通过可控自由基聚合技术(CFRP)合成。优选为巴斯夫埃夫卡的产品EFKA-4585。其是高色素炭黑的良好的分散剂，具有最佳的黑度。同时具有如下优点1)与不同的树脂具有广泛的相容性；2)不受体系pH值的影响；3)降低粘度与突出的着色效果。所述润湿剂选用含颜料亲和基团的高分子量共聚物类润湿剂。常用的润湿剂是一些表面活性剂，主要用来降低表面张力和界面张力。其作用机理为表面活性剂的亲水基及亲油基发生作用，当与固体表面接触时，亲油基附着于固体表面，亲水基向外伸向液体中，使液体在固体表面形成连续相。而本发明选用含有颜料亲和基团的高分子量共聚物，其中的颜料亲和基团取代普通润滑剂中的亲水基，这些亲和基团一般为-r2n、-r3n+、-cooh、-coo_、-S03H、-S02_、-P042_、多元胺、多元醇及聚醚等，它们可通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在固体颗粒表面，防止润滑剂脱附。优选选用毕克化学的BYK-9077。所述炭黑选用炉法高色素炭黑。炉法制备的高色素炭黑，经后处理，分散性能得到了很大的改善。优选选用德固赛的900L，其颗粒粒径为15微米，pH值为8，呈弱碱性，黑度值为15，相对着色力为140，流动性好。本发明实施例提供的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，通过合理选择聚碳酸酯、分散剂、润湿剂和炭黑的种类，获得综合性能优异的材料，其不仅具有超黑亮和高光泽的外观，而且机械力学性能良好。所用添加剂均为市售，生产成本低。请参阅图1，显示本发明实施例的一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤SOl :按上述超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的配方称取各组分；
S02 向所述聚碳酸酯中加入润湿剂混合，再加入炭黑和分散剂，得混合物料；S03 :将所述混合物料熔融挤出，造粒，获得所述超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料。具体地，步骤SOl中，所有物料称量准确，精确至0. 001千克。所述高超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料配方中的各组分优选含量和种类如上所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。步骤S02具体为，将聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于110°C 130°C的温度下干燥3 5小时，再加入润湿剂，中速混合5 8分钟后，加入炭黑和分散剂，高速混合搅拌10 15min,直至混合物料均勻。步骤S03具体为，将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一区温度160°C 180°C，二区温度180°C 200°C，三区温度240°C 260°C，四区温度240°C 260°C，五区温度230°C 250°C，六区温度230°C 2500C，七区温度230°C 250°C，八区温度230°C 240°C，模头温度250°C 260°C，物料停留时间2 3min，压力为10 20Mpa，螺杆转速425转/min。本发明实施例提供的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的制备方法，生产工艺简单，容易控制。以下通过具体配方和制备方法的实施例来说明上述超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料及其制备方法。实施例I :本实施例的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的组分及其重量百分含量为
聚碳酸酯98.5%;
EFKA-45850.4%;
BYK-90770.3%；
900L0.8%。将所有物料称量准确，精确至0. 001千克。将聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于110°C的温度下干燥3小时，再加入润湿剂，中速混合5分钟后，加入炭黑和分散剂，高速混合搅拌lOmin，直至混合物料均匀。将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一区温度160°C，二区温度180°C，三区温度240°C，四区温度2400C，五区温度230°C，六区温度230°C，七区温度230°C，八区温度230°C，模头温度250°C，物料停留时间2min，压力为lOMpa，螺杆转速425转/min。实施例2 本实施例的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的组分及其重量百分含量为、聚碳酸酯98.1%;
EFKA-45850.5%;
BYK-90770.4%;
900L将所有物料称量准确，精确至0. 001千克。将聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于130°C的温度下干燥5小时，再加入润湿剂，中速混合8分钟后，加入炭黑和分散剂，高速混合搅拌15min，直至混合物料均匀。将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一区温度180°C，二区温度200°C，三区温度260°C，四区温度2600C，五区温度250°C，六区温度250°C，七区温度250°C，八区温度240°C，模头温度260°C，物料停留时间3min，压力为20Mpa，螺杆转速425转/min。实施例3 本实施例的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的组分及其重量百分含量为
聚碳酸酯98.8%;
EFKA-45850.3%:
BYK-90770.2%;
900 L0.7%。将所有物料称量准确，精确至0. 001千克。将聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于120°C的温度下干燥4小时，再加入润湿剂，中速混合6分钟后，加入炭黑和分散剂，高速混合搅拌12min，直至混合物料均匀。将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一区温度170°C，二区温度190°C，三区温度250°C，四区温度2500C，五区温度240°C，六区温度240°C，七区温度240°C，八区温度230°C，模头温度250°C，物料停留时间3min，压力为15Mpa，螺杆转速425转/min。实施例4 本实施例的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的组分及其重量百分含量为
聚碳酸酯98.4%;
EFKA-45850.4%;
BYK-90770.3%;
900L0.9%。将所有物料称量准确，精确至0. 001千克。将聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于110°C的温度下干燥3小时，再加入润湿剂，中速混合5钟后，加入炭黑和分散剂，高速混合搅拌lOmin，直至混合物料均匀。将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一区温度160°C，二区温度180°C，三区温度240°C，四区温度2400C，五区温度230°C，六区温度230°C，七区温度230°C，八区温度230°C，模头温度250°C，物料停留时间2min，压力为lOMpa，螺杆转速425转/min。对比例I :本实施例的聚碳酸酯复合材料的组分及其重量百分含量为聚碳酸酯98. 4% ；EBS0. 8% ；900L0. 8%。将所有物料称量准确，精确至0. 001千克。将聚碳酸酯放在鼓风干燥机中于110°C的温度下干燥3小时，再加入EBS和炭黑，高速混合搅拌15min，直至混合物料均匀。将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一 区温度160°C，二区温度180°C，三区温度240°C，四区温度240°C，五区温度230°C，六区温度230°C，七区温度230°C，八区温度230°C，模头温度250°C，物料停留时间2min，压力为IOMpa,螺杆转速425转/min。性能测试将制备好的超黑高光泽聚碳酸酯复合材料置于温度为120 130°C的鼓风干燥箱中干燥4 6小时，在海天注塑机上制样。冷却放置24小时后测试，测试标准为美国标准与国际标准。拉伸强度标准:ASTM D638，试样类型为I型，样条尺寸为57mmX13mmX3. 2mm(有效尺寸)，拉伸速度为50mm/min ;弯曲强度标准ASTM D790，样条尺寸为128mmX13mmX3. 2mm，弯曲速度为20mm/min ;悬臂梁冲击标准ASTM D256，样条尺寸为63. 5mmX12. 7mmX3. 2mm，缺口剩余宽度为10. 71mm;黑度值(色差仪)样件尺寸为自制的色板45mmX12.5mmX2.0mm;光泽度GB8807-88 (入射角为20° )，制件尺寸IOOmmX IOOmm0上述实施例1 4和对比例I制备的聚碳酸酯复合材料的性能分别如表I所示。
权利要求
1.一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下组分聚碳酸酯98.1% 98.8%;分散剂0.3% 0.5%;润湿剂0.2% 0.4%;炭黑0.7% 0.1%。
2.根据权利要求I所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述双酚A型芳香族聚碳酸酯为拜耳公司的2405。
3.根据权利要求I所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述分散剂为丙烯酸嵌段共聚物。
4.根据权利要求4所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述丙烯酸嵌段共聚物为EFKA-4585。
5.根据权利要求I所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述润湿剂为含颜料亲和基团的高分子量共聚物类润湿剂。
6.根据权利要求5所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述含颜料亲和基团的高分子量共聚物类润湿剂为毕克化学的BYK-9077。
7.根据权利要求I所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述炭黑为炉法高色素炭黑。
8.根据权利要求7所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述高色素炭黑为德固赛的900L。
9.一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤按权利要求I 8任一所述的超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的配方称取各组分； 向所述聚碳酸酯中加入润湿剂混合，再加入炭黑和分散剂，得混合物料； 将所述混合物料熔融挤出，造粒，获得所述超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料。
10.根据权利要求9所述的高光泽阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出的工艺参数为一区温度160°C 180°C，二区温度180°C 200°C，三区温度240°C 260°C，四区温度240°C 260°C，五区温度230°C 250°C，六区温度230°C 250°C,七区温度230°C 250°C，八区温度230°C 240 V，模头温度250°C 260 V，物料停留时间2 3min，压力为10 20Mpa，螺杆转速425转/min。
全文摘要
本发明提供一种超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料，其包括按照重量百分比的如下组分聚碳酸酯98.1%～98.8%；分散剂0.3%～0.5%；润湿剂0.2%～0.4%；炭黑0.7%～1%。本发明还提供该超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料的制备方法。该超黑亮高光泽聚碳酸酯复合材料外观超黑，高光泽，主要用于免喷涂、超黑亮的家用电器等外观件，且其制备方法工艺简单，操作方便，效益高，成本低，适于工业化生产。
文档编号C08L69/00GK102757634SQ20121026590
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者付天英, 徐东, 徐永 申请人:深圳市科聚新材料有限公司