无机粒子增强合金材料的制作方法

文档序号:12709446阅读:581来源:国知局

本发明涉及高分子材料技术领域,具体地说是一种无机粒子增强PC/PET合金。



背景技术:

聚碳酸酯(PC)是性能优异的工程塑料,具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、耐热、透明、介电性能优良等优点,但是PC的熔体粘度大,流动性差,耐溶剂性差,特别是对有机溶剂和碱性药品的耐受性差,在溶剂和碱性环境下易发生应力开裂和溶胀,并且对缺口敏感。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种半透明结晶型热塑性聚酯,具有高耐热性、韧性、耐疲劳性,自润滑、低摩擦系数,耐候性,在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能),耐热水、碱类、酸类、油类,低温下可迅速结晶,成型性良好,但PET的缺口冲击强度低,且易受卤化烃侵蚀,耐水解性差,成型收缩率大。将PC与PET共混,既具有PC刚性和耐热性,又具有PET的耐溶剂性。然而,由于PET是结晶聚合物,PC是非结晶聚合物,PC/PET合金属于典型的非晶/结晶共混体系,而且市场上的PC/PET合金还存在强度欠佳和两者共混影响力学性能等的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种成本低、力学性能好、耐候性优良的无机粒子增强PC/PET合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:无机粒子增强PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 40%~60%、PET 5%~30%、无机粒子10%~20%、相容剂2%~5%、光稳定剂0.5%~2%、偶联剂0.5%~1%、主抗氧剂0.1%~0.5%、辅抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~2%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特征粘度为0.6~1.0dL/g。

所述的无机粒子为粒径在10nm~20μm之间的重质碳酸钙、气相二氧化硅、滑石粉、氧化钙、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种。

所述的相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)的三元共聚物,且其含的GMA的重量百分比含量为1%~5%、AN的重量百分比含量为25%~50%。

所述的光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z和GW-622的复配物。

所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。

所述的辅抗氧剂为抗氧剂168。

所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、硅酮粉(MB-4)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的一种。

上述的无机粒子增强PC/PET合金的制备方法,包括以下步骤:

(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,无机粒子在80℃~120℃下干燥30~45分钟,待用;

(2)、按重量配比称取干燥的无机粒子和偶联剂,加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中,于100℃~120℃温度下搅拌5~40分钟,得到表面改性无机粒子,然后冷却至低于40℃出料,待用;

(3)、按重量配比称取干燥的PC和PET,加入高速混合机中,搅拌3~5分钟,然后加入步骤(2)得到的表面改性无机粒子,同时加入按重量配比称 取的相容剂、光稳定剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、润滑剂,继续搅拌5~25分钟,使充分混合均匀后出料;

(4)、将步骤(3)的混合料加入双螺杆挤出机中,在220℃~260℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒,即得本发明的无机粒子增强PC/PET合金。

本发明的有益效果是,与现有技术相比,本发明制得的无机粒子增强PC/PET合金,不仅兼具有PC和PET各自的优点,弥补了单一组分性能上的缺陷,而且还具有强度高、刚性好、耐热耐腐蚀性能优良、耐候性好、电性能及加工性能优异等特点,其成本也低,因而在汽车工业、电子电器、机械零部件、建筑等领域具有很好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1:

一种无机粒子增强PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 56%、PET 25%、粒径在10nm~20μm之间的重质碳酸钙10%、相容剂5%、光稳定剂2%、钛酸酯偶联剂0.5%、抗氧剂10100.2%、抗氧剂1680.1%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)1.2%。其中,所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol;所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特征粘度为0.6~1.0dL/g;所述的相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)的三元共聚物,且其含的GMA的重量百分比含量为1%~5%、AN的重量百分比含量为25%~50%;所述的光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z和GW-622的复配物。

制备方法:(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,粒径在10nm~20μm之间的重 质碳酸钙在80℃~120℃下干燥30~45分钟,待用;(2)、按重量配比称取干燥的粒径在10nm~20μm之间的重质碳酸钙和钛酸酯偶联剂,加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中,于100℃~120℃温度下搅拌5~40分钟,得到表面改性重质碳酸钙,然后冷却至低于40℃出料,待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC和PET,加入高速混合机中,搅拌3~5分钟,然后加入步骤(2)得到的表面改性重质碳酸钙,同时加入按重量配比称取的相容剂、光稳定剂、抗氧剂1010、抗氧剂168、季戊四醇硬脂酸酯(PETS),继续搅拌5~25分钟,使充分混合均匀后出料;(4)、将步骤(3)的混合料加入双螺杆挤出机中,在220℃~260℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒,即得本发明的无机粒子增强PC/PET合金。

实施例2:

一种无机粒子增强PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 46%、PET 28%、粒径在10nm~20μm之间的滑石粉20%、相容剂3%、光稳定剂1%、铝钛复合偶联剂1%、抗氧剂10760.1%、抗氧剂1680.1%、乙撑双硬脂酰胺(EBS)0.8%。其中,所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol;所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特征粘度为0.6~1.0dL/g;所述的相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)的三元共聚物,且其含的GMA的重量百分比含量为1%~5%、AN的重量百分比含量为25%~50%;所述的光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z和GW-622的复配物。

制备方法:(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,粒径在10nm~20μm之间的滑石粉在80℃~120℃下干燥30~45分钟,待用;(2)、按重量配比称取干燥的粒径 在10nm~20μm之间的滑石粉和铝钛复合偶联剂,加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中,于100℃~120℃温度下搅拌5~40分钟,得到表面改性滑石粉,然后冷却至低于40℃出料,待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC和PET,加入高速混合机中,搅拌3~5分钟,然后加入步骤(2)得到的表面改性滑石粉,同时加入按重量配比称取的相容剂、光稳定剂、抗氧剂1076、抗氧剂168、乙撑双硬脂酰胺(EBS),继续搅拌5~25分钟,使充分混合均匀后出料;(4)、将步骤(3)的混合料加入双螺杆挤出机中,在220℃~260℃下经塑化共混后挤出、冷却造粒,即得本发明的无机粒子增强PC/PET合金。

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