本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种低温抗冲击pbt及pc合金材料及其制备方法。
背景技术：
目前，纯pc产品具有缺口敏感、应力开裂等缺陷，而纯pbt产品虽然具备较好的耐应力开裂性，但其具有力学性能差、结晶速度快而且易翘曲的缺点，特别是在低温环境下，会大幅度降低产品的使用寿命，故有待改善。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明提供了一种低温抗冲击pbt及pc合金材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种低温抗冲击pbt及pc合金材料，按重量份数计，原料配方为：pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂1-5份、钛白粉2-5份、成核剂0.5-1.2份、酯交换抑制剂0.3-1份、增韧剂3-10份、抗氧剂0.1-1份、耐候剂0.2-1份。
优选地，原料配方为：pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂2份、钛白粉4份、成核剂0.9份、酯交换抑制剂0.6份、增韧剂4份、抗氧剂0.5份、耐候剂0.8份。
一种低温抗冲击pbt及pc合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将pc树脂及pbt树脂分别加入工程塑料粉碎机进行粉碎，过200目筛，备用；
2）将pc树脂、增韧剂及抗氧剂同时加入高分子材料搅拌机中，在转速为400-600r/min的条件下进行三段式混合搅拌，得到一号料；其中第一段的混合温度为42-66℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为54-81℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为62-70℃，混合时间为20min；
3）将pbt树脂、成核剂及耐候剂同时加入高分子材料搅拌机中，在转速为400-600r/min的条件下进行三段式混合搅拌，得到二号料；其中第一段的混合温度为30-50℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为40-70℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为80-100℃，混合时间为20min；
4）将一号料、二号料、相容改性剂、钛白粉及酯交换抑制剂，同时加入高分子材料搅拌机中混合搅拌，得到基料，所述的搅拌速度为600-1200r/min，搅拌温度为80-120℃，搅拌时间为20-30min；
5）将基料放入双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到合金材料；所述的挤出机分五段控制温度，从加料口至出料口依次为170-188℃、190-260℃、260-280℃、260-280℃、240-270℃，双螺杆转速为120-220r/min。
优选地，在步骤2）中，所述第一段的混合温度为53℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为77℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为68℃，混合时间为20min。
优选地，在步骤3）中，所述第一段的混合温度为35℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为46℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为92℃，混合时间为20min。
优选地，在步骤4）中，所述的搅拌温度为96℃，搅拌时间为23min。
优选地，在步骤5）中，所述挤出温度依次为178℃、240℃、275℃、268℃、268℃。
上述技术方案的有益之处在于：
本发明提供了一种低温抗冲击pbt及pc合金材料及其制备方法，其是在组分中添加了钛白粉及酯交换抑制剂等助剂，且严格把控各组分的配比量，在制备时先将各种组分与pc树脂、pbt树脂分别制成一号料和二号料，再在一号料和二号料的基础上添加相容改性剂、钛白粉及酯交换抑制剂，同时严格把控各工序的混合温度、挤出温度等工艺参数，以确保组分间能充分反应，提高混合程度，达到“协同增效”的效果，大幅度提高产品的性能，经过试验证明，经本发明制得的合金材料具有优异的力学性能，特别是抗冲击能力，在低温环境下仍然具有优异的表现，在使用1008小时，仍然具有优异的抗冲击能力和拉伸强度。
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式
实施例1
一种低温抗冲击pbt及pc合金材料，按重量份数计，原料配方为：pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂2份、钛白粉4份、成核剂0.9份、酯交换抑制剂0.6份、增韧剂4份、抗氧剂0.5份、耐候剂0.8份。
一种低温抗冲击pbt及pc合金材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将pc树脂及pbt树脂分别加入工程塑料粉碎机进行粉碎，过200目筛，备用；
2）将pc树脂、增韧剂及抗氧剂同时加入高分子材料搅拌机中，在转速为400-600r/min的条件下进行三段式混合搅拌，得到一号料；其中第一段的混合温度为53℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为77℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为68℃，混合时间为20min；
3）将pbt树脂、成核剂及耐候剂同时加入高分子材料搅拌机中，在转速为400-600r/min的条件下进行三段式混合搅拌，得到二号料；其中第一段的混合温度为35℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为46℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为92℃，混合时间为20min；
4）将一号料、二号料、相容改性剂、钛白粉及酯交换抑制剂，同时加入高分子材料搅拌机中混合搅拌，得到基料，所述的搅拌速度为600-1200r/min，搅拌温度为96℃，搅拌时间为23min；
5）将基料放入双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到合金材料；所述的挤出机分五段控制温度，从加料口至出料口依次为178℃、240℃、275℃、268℃、268℃，双螺杆转速为120-220r/min。
具体地，所述pc树脂的重均分子量为20000-30000g/mol。
具体地，所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯。
实施例2
如实施例1所述的一种低温抗冲击pbt及pc合金材料及其制备方法，还可以采用以下工艺：
所述的原料配方为：pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂4份、钛白粉3份、成核剂0.6份、酯交换抑制剂0.9份、增韧剂8份、抗氧剂0.8份、耐候剂0.4份。
在步骤2）中，所述第一段的混合温度为47℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为63℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为64℃，混合时间为20min。
在步骤3）中，所述第一段的混合温度为45℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为61℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为84℃，混合时间为20min。
在步骤4）中，所述的搅拌温度为108℃，搅拌时间为28min。
在步骤5）中，所述挤出温度依次为182℃、250℃、275℃、265℃、272℃。
实施例3
如实施例1所述的一种低温抗冲击pbt及pc合金材料及其制备方法，还可以采用以下工艺：
所述的原料配方为：pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂5份、钛白粉2份、成核剂1.2份、酯交换抑制剂0.3份、增韧剂10份、抗氧剂0.1份、耐候剂1份
在步骤2）中，所述第一段的混合温度为42℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为81℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为62-70℃，混合时间为20min。
在步骤3）中，所述第一段的混合温度为50℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为40℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为100℃，混合时间为20min。
在步骤4）中，所述的搅拌温度为120℃，搅拌时间为20min。
在步骤5）中，所述挤出温度依次为188℃、190℃、280℃、260℃、270℃。
实施例4
如实施例1所述的一种低温抗冲击pbt及pc合金材料及其制备方法，还可以采用以下工艺：
所述的原料配方为：pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂1份、钛白粉5份、成核剂0.5份、酯交换抑制剂1份、增韧剂3份、抗氧剂1份、耐候剂0.2份。
在步骤2）中，所述第一段的混合温度为66℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为54℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为70℃，混合时间为20min。
在步骤3）中，所述第一段的混合温度为30℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为70℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为80℃，混合时间为20min。
在步骤4）中，所述的搅拌温度为80℃，搅拌时间为30min。
在步骤5）中，所述挤出温度依次为170℃、260℃、260℃、280℃、240℃。
通过以上各实施例，均可制得低温抗冲击pbt及pc合金材料，需要注意的是，本发明的技术要点在于在组分中添加了钛白粉及酯交换抑制剂等助剂，且严格把控各组分的配比量，在制备时先将各种组分与pc树脂、pbt树脂分别制成一号料和二号料，再在一号料和二号料的基础上添加相容改性剂、钛白粉及酯交换抑制剂，同时严格把控各工序的混合温度、挤出温度等工艺参数，以确保组分间能充分反应，提高混合程度，达到“协同增效”的效果，大幅度提高产品的性能，具体如下述试验结果所示。
经过试验证明，经过本发明四个实施例所制得的合金材料，即原料配方采用pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂2份、钛白粉4份、成核剂0.9份、酯交换抑制剂0.6份、增韧剂4份、抗氧剂0.5份、耐候剂0.8份；在步骤2）中，所述第一段的混合温度为42-66℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为54-81℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为62-70℃，混合时间为20min；在步骤3）中，所述第一段的混合温度为30-50℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为40-70℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为80-100℃，混合时间为20min；在步骤4）中，所述的搅拌温度为80-120℃，搅拌时间为20-30min；在步骤5）中，所述挤出温度依次为170-188℃、190-260℃、260-280℃、260-280℃、240-270℃；所制得的合金材料，具有优异的力学性能，特别是抗冲击能力，在低温环境下仍然具有优异的表现，在使用1008小时，仍然具有优异的抗冲击能力和拉伸强度。
性能试验：
试验一：针对成品合金材料产品的力学性能做出测定。
试验样本：经本发明上述4个实施例所记载技术方案制得的产品和市面上的普通pbt产品/pc产品，不同技术得到的产品分别采样4种，普通pbt产品/pc产品也采样4种。
注：抽样标准采用gb/t2828.1-2012。
试验方法：
测试标准为美国astm标准，具体为：
拉伸强度标准：astmd638，样条尺寸为57mm×13mm×3.2mm，拉伸速度为50mm/min；
悬臂梁冲击标准：astmd256，样条尺寸为63.5mm×12.7mm×3.2mm，缺口剩余宽度为10.71mm；
将各样品放置在特定环境下一定时间后进行测试，其中环境温度为-40℃。
试验结果如下表所示：
表1
拉伸强度（mpa）
表2
冲击强度（j/m）
注：表1、2中数据为所有样品的平均值，系列1-4分别为本发明四个实施例所制得的产品，系列5为普通pbt产品，系列6为普通pc产品。
通过表1可以看出，经过本发明所制得的合金材料在测试时，其拉伸强度和抗冲击强度相比普通产品有着显著的改善，在测试时间达到504小时时，本发明四个实施例所制得合金材料的拉伸强度和抗冲击强度均是逐渐缓慢下降，而普通产品则出现大幅度下降，说明书普通产品在使用504小时后，力学性能显著下降，而本发明所制得合金材料在1008小时后仍然具有较高的性能。
试验结论
通过表1、2可以看出，经本发明所记载的技术方案所制得的合金材料的力学性能相比普通产品的力学性能提升明显；其中，以实施例1所记载的制备方法，即原料配方采用pc树脂50-80份、pbt树脂20-40份、相容改性剂2份、钛白粉4份、成核剂0.9份、酯交换抑制剂0.6份、增韧剂4份、抗氧剂0.5份、耐候剂0.8份；在步骤2）中，所述第一段的混合温度为53℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为77℃，混合时间为10min，第三段的混合温度为68℃，混合时间为20min；在步骤3）中，所述第一段的混合温度为35℃，混合时间为10min，第二段的混合温度为46℃，混合时间为15in，第三段的混合温度为92℃，混合时间为20min；在步骤4）中，所述的搅拌温度为96℃，搅拌时间为23min；在步骤5）中，所述挤出温度依次为178℃、240℃、275℃、268℃、268℃；所制得的合金材料的抗冲击能力和拉伸强度最为稳定，可以长时间在低温环境工作。