本发明涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法，尤其涉及一种适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物及其制备方法，属于复合工程塑料技术领域。
背景技术：
聚碳酸酯树脂是一种通用工程塑料，具有透明性、耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性等各方面的优点，且由于其上述优异的特性，在工业上被广泛用作汽车领域、打印机等办公设备领域、移动电话等电气、电子领域的材料。出于对当前产品小型化、轻量化、高功能化等的目的，上述制件逐年被薄壁化，这就对材料提出了高流动性的特点，但即使在薄壁化和轻量化的成形体中，人们也还是在寻求具有充分的耐冲击性等机械特性良好且外观优良的树脂材料。
目前随着家电行业的快速发展和iec60695标准的强制执行，用户对电子元器件、墙壁开关等领域的pc材料的性能要求，除了要求球压温度达到120℃外，还对灼热丝起燃温度(gwit)提出了更严苛的要求。
为提高聚碳酸酯的加工性，即薄壁成型性能，通常加入低聚物，这将会导致较低的力学性能；为弥补低聚物对力学性能的影响，增韧剂的加入能够极大的提高材料的韧性，但是对灼热丝起燃温度有很大的影响。普通聚碳酸酯和现有的改性聚碳酸酯难以兼顾这两个测试要求。目前有现有技术在聚碳酸酯树脂中加入醛类化合物，提高了灼热丝起燃温度(850℃)，但是醛类物质与pc的相容性差，且存在相互反应的风险，严重限制了该技术的实际应用，同时对聚碳酸酯薄壁成型的加工性并没有改善。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物及其制备方法。
本发明的技术方案是：
本发明公开了一种适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物，该组合物包括下述按重量份计的各组分：
上述组分更优化的用量如下所述：
其中所述聚碳酸酯树脂是指芳香族羟基化合物与光气或碳酸二酯反应、或芳香族羟基化合物和少量的多羟基化合物与光气或碳酸二酯反应得到的具有支链的热塑性芳香族聚碳酸酯聚合物或共聚物。上述芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限制，可采用目前公知的技术方法，如光气法(界面聚合法)、熔融法(酯交换法)等。为了对成型体外观和流动性改善，本发明中所述聚碳酸酯树脂的分子量是适当选择的，为粘均分子量10000～40000的芳香族聚碳酸酯中的至少一种。上述由溶液粘度换算得到的粘均分子量[mv]通常为10000以上，优选为12000以上，更优选为15000以上，且通常为40000以下，优选为30000以下，更优选为17000以下，即最优的粘均分子量通常为15000～17000。通过将粘均分子量设定为前述范围内，可以保证本发明的聚碳酸酯树脂组合物的机械强度，在用于机械强度要求高的用途时是更优选的，另外可保证薄壁成型时的高流动性。
其中所述增韧剂为有机硅橡胶接枝物增韧剂，该增韧剂是指含有聚有机硅氧烷和乙烯聚合物橡胶与接枝用乙烯基单体的共聚物，该增韧剂中橡胶成分的体积平均粒径为200～2000nm，优选为220～1500nm，更优选为280～1000nm，进一步优选为290～600nm。通过使橡胶成分的体积平均粒径在290-600nm范围内，可得到较好的耐冲击性且对灼热丝起燃温度影响小的树脂组合物。橡胶成分的体积平均粒径若在290nm以上，树脂组合物的耐冲击性能变得良好，是优选的；而橡胶成分的体积平均粒径若在600nm以下，树脂组合物的耐灼热丝起燃温度较高。
其中所述抗氧剂由质量配比为1.0:(0.5～1.0)的主抗氧剂和辅抗氧剂组成。上述主抗氧剂和辅抗氧剂可以包括下述种类的抗氧剂：丙烯酯类抗氧剂，可以包括但不限于十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；亚磷酸酯类抗氧剂，可以包括但不限于三(壬基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯；烷基化的单酚或多酚、多酚与二烯的烷基化的反应产物，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷、对甲酚或二环戊二烯的丁基化的反应产物；烷基化的对苯二酚；羟基化的硫代二苯醚；烷叉基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二十三烷基硫代二丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基4-羟基苯基)丙酸酯；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺，或包括上述抗氧剂中的至少一种的组合。
其中所述其他助剂可以根据需要适当添加，如可以包括润滑剂等，本发明中使用的润滑剂选用硬脂酸甘油酯。还可以根据需要添加其他颜色的着色剂。
本发明还公开了更加优选的适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物，该组合物包括下述按重量份计的各组分：
其中主抗氧剂chinox1076和辅抗氧剂thanox168的质量配比为1.0:(0.5～1.0)。
本发明还公开了一种上述适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物的制备方法，该制备方法包括下述步骤：
(1)按配方用量分别称取聚碳酸酯树脂、增韧剂、抗氧剂和其他助剂后，将上述原料依次投入混合机中共混至均匀，得到预混物；
(2)将步骤(1)中制备所得的预混物投入双螺杆挤出机中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为40～45:1，螺筒温度为250～280℃，螺杆转速为400～500rpm；所述预混物在该双螺杆挤出机中熔融混合并挤出造粒，制得所述适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物。
本发明的有益技术效果是：本发明所制得的适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物具有较高的流动性和耐灼热丝起燃温度，另外具有较好的力学性能。本发明选用高流动聚碳酸酯，提高了组合物的流动性，使其适合薄壁成型，另添加优选的增韧剂，补充组合物的韧性，且最大程度的降低了对pc灼热丝起燃温度的影响。本发明的聚碳酸酯组合物的流动性、力学性能及灼热丝起燃温度都有极大的优化，适用于添加各种彩色着色剂，特别适用于使用环境要求比较高的场合。
具体实施方式
为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下述具体实施例和对比例所采用的原料如下所述：
聚碳酸酯树脂：粘均分子量为16000，牌号为h-4000f，厂家：日本三菱；
其他聚碳酸酯树脂：粘均分子量为23000，牌号为s-2000f，厂家：日本三菱；
增韧剂：sx-006，厂家：日本三菱丽阳；
其他增韧剂：s-2030，厂家：日本三菱丽阳；
其他增韧剂：m-701，厂家：日本钟渊；
主抗氧剂：chinox1076；厂家：台湾双键化工；
辅助抗氧化剂：thanox168；厂家：天津利安隆；
润滑剂：unister-m9676，厂家：日油株式会社。
按照表1所述配方中各原料用量分别称取聚碳酸酯树脂、增韧剂、抗氧剂和其他助剂后依次投入混合机中共混至均匀，得到预混物；然后将预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合并挤出造粒，制得所述适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物。其中双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1，螺筒温度为260～280℃，螺杆转速为400～500rpm。
对制备所得的适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物的流动性、灼热丝起燃温度和缺口悬臂梁冲击强度进行测试，测试所参照标准或方法如下所述：
(1)流动性：用熔体流动速率(mfr)来表征组合物的流动性：让塑料粒在一定时间(10min)内、一定温度及压力(各种材料标准不同)下，融化成塑料流体，然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的克数。其值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差；本文中采用测试标准是astmd1238，单位：g/10min。采用测试条件为：在230℃、2.16kg载荷下的熔体流动速率(mfr)。
(2)灼热丝起燃温度(gwit)：注塑成1.5mm×100mm×100mm方板，使用灼热丝试验仪测试。灼热丝起燃温度(gwit)参照gb/t5169.11-2006标准。
(3)缺口悬臂梁冲击强度测定：在23℃条件下，使用4.0mm厚的模制缺口悬臂梁冲击棒测定缺口悬臂梁冲击强度。根据gb/t1043.1-2008测定缺口悬臂梁冲击强度，以kj/m2记录结果。
表1具体实施例1～3和对比例1～4用量(单位：重量份)和性能测试结果
可以看出，具体实施例1～3与对比例1～4所制得的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物相比，对比例1～4所制得的适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物的流动性、灼热丝起燃温度及缺口冲击性能均或高或低的变差，不能同时满足较好的流动性、灼热丝起燃温度及力学性能。不同于对比例1～4，本发明实施例所制得的适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物在使用分子量相对较低的聚碳酸酯后，组合物的流动性大大提高，且由于有机硅橡胶接枝物的选择性添加，材料的韧性得到极大改善，同时对材料的灼热丝起燃温度影响也几乎没有。
本发明所制得的适合薄壁成型的高灼热丝起燃温度聚碳酸酯组合物产品可广泛应用于如家用电器、墙壁开关、厨房电器、住宅材料、汽车材料、和其他工业领域的部件制造用材料等。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。