一种聚碳酸酯复合材料和环氧官能团接枝聚合物在提高聚碳酸酯光泽度和加工窗口的应用的制作方法

本发明涉及高分子复合材料
技术领域：
，特别是涉及一种聚碳酸酯复合材料和环氧官能团接枝聚合物在提高聚碳酸酯光泽度和加工窗口的应用。
背景技术：
：目前，聚碳酸酯（pc）被广泛用于生产各种工业、民用制件。由于行业对材料的薄壁化要求的趋势越来强烈，需要材料具备更高级的综合性能，如刚性和韧性同时提高，还必须保持优异的外观以及加工性能，同时具备稳定的长期效能一致性。因此填充增强改性聚碳酸酯复合材料是一种有效的技术手段对材料性能进行全面提升，但填充剂在基体中的分散状态和界面状态对材料的综合性能起关键作用。另一方面，聚碳酸酯的特点是熔体强度高，填充剂的加入无疑给组合物的加工带来不少的困难，尤其是加入填充剂后需要提升加工温度、提高剪切来获得更高的熔体流动速率以促进填料的分散，导致加工窗口较窄。公知的做法是加入低分子量的聚酯类物质来提高整体的流动性。但是，这种提高流动性的方法会让组合物中的其它组分如填料等因自聚导致其不容易均一的分散在整体的组合物体系中，且熔融挤出过程中会流动不均一，最终导致产品的熔体均一性较差，并且相应的整体性能较差。技术实现要素：本发明的目的在于，克服以上技术缺陷，提供一种聚碳酸酯复合材料，其具有加工窗口宽、光泽度高等优点。本发明的另一目的在于，提供环氧官能团接枝聚合物在提高聚碳酸酯光泽度和加工窗口的应用。本发明是通过以下技术方案实现的：一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯100份；环氧官能团接枝聚合物0.01-5份。优选的，按重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯100份；环氧官能团接枝聚合物0.1-3份。聚碳酸酯树脂：本发明的聚碳酸酯树脂可为由二羟基化合物或其和少量的多羟基化合物与光气(phosgene)或碳酸二酯的反应获得的支化热塑性聚合物或共聚物。不特别限制聚碳酸酯树脂的生产方法，并且可使用由迄今为止已知的光气法(界面聚合法)或熔融法(酯交换法)生产的聚碳酸酯树脂。优选芳族二羟基化合物为原料二羟基化合物，且可示例为2,2-双(4-羟苯基)丙烷(＝双酚a)、四甲基双酚a、双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、对苯二酚、间苯二酚、4,4-二羟基二苯等，其中优选双酚a。还可使用其中至少一个四烷基磺酸膦(tetraalkylphosphoniumsulfonate)结合至前述芳族二羟基化合物的化合物。前述中，聚碳酸酯树脂优选源于2,2-双(4-羟苯基)丙烷的芳族聚碳酸酯树脂，或源于2,2-双(4-羟苯基)丙烷和其它芳族二羟基化合物的芳族聚碳酸酯共聚物。聚碳酸酯树脂还可为其中主要组成为芳族聚碳酸酯树脂的共聚物，例如，与含硅氧烷结构的聚合物或低聚物的共聚物。此外，可使用两种或更多种的上述聚碳酸酯树脂的混合物。一元芳族羟基化合物可用于调整聚碳酸酯树脂的分子量，例如，间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚和对-(长链烷基)-取代酚。本发明对聚碳酸酯树脂的生产方法没有特别限制，且可使用由光气法(界面聚合法)或熔融法(酯交换法)生产的聚碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂还通过由熔融法生产的聚碳酸酯树脂进行调节末端羟基的量的后处理来提供。所述的环氧官能团接枝聚合物选自环氧官能团接枝abs、环氧官能团接枝poe、环氧官能团接枝聚甲基丙烯酸甲酯、环氧官能团接枝聚丙烯、环氧官能团接枝聚乙烯中的至少一种。从环氧官能团接枝聚合物的环氧当量方面优化，所述的环氧官能团接枝聚合物的环氧当量为0.1-30；优选的，所述的环氧官能团接枝聚合物的环氧当量为0.3-10。环氧当量表示一个环氧基的树脂量，即环氧树脂的平均分子量除以每一分子所含环氧基数量的值。环氧官能团接枝聚合物的环氧当量在0.1-30的范围内，都可以使聚碳酸酯复合材料在制备过程中可以在较低的温度下熔融挤出，扩宽了加工窗口。优选的，环氧当量在0.3-10的范围内，效果更好。进一步的，所述的环氧官能团接枝聚合物选自半结晶环氧官能团接枝聚合物；所述的半结晶环氧官能团接枝聚合物选自半结晶环氧官能团接枝聚乙烯、半结晶环氧官能团接枝聚丙烯、半结晶环氧官能团接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种；所述半结晶环氧官能团接枝聚合物的结晶度为0.2-30%；优选的，所述半结晶环氧官能团接枝聚合物的结晶度为5-8%。更优选的，所述的半结晶环氧官能团接枝聚合物选自半结晶环氧官能团接枝聚乙烯。按重量份计，还包括1-50份填充剂；所述的填充剂选自氧化铝、炭黑、粘土、磷酸锆、高岭土、碳酸钙、铜粉、硅藻土、石墨、云母、硅石、二氧化钛、沸石、滑石粉、玻璃珠、玻璃粉末、硅灰石、晶须、玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、玄武岩纤维、竹纤维、麻纤维、纤维素纤维、芳纶纤维中的至少一种。按重量份计，还包括0-5重量份的助剂；所述的助剂选自颜料、抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的至少一种。上述聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：按照配比将聚碳酸酯、填充剂、环氧官能团接枝聚合物在高混机中混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中，在240℃-260℃的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥得到聚碳酸酯复合材料。环氧官能团接枝聚合物在提高聚碳酸酯光泽度和加工窗口的应用，按重量份计，包括聚碳酸酯100份；环氧官能团接枝聚合物0.01-5份。所述的环氧官能团接枝聚合物选自环氧官能团接枝abs、环氧官能团接枝poe、环氧官能团接枝聚甲基丙烯酸甲酯、环氧官能团接枝聚丙烯、环氧官能团接枝聚乙烯中的至少一种。所述的环氧官能团接枝聚合物的环氧当量为0.1-30；优选的，所述的环氧官能团接枝聚合物的环氧当量为0.3-10。所述的环氧官能团接枝聚合物选自半结晶环氧官能团接枝聚合物；所述的半结晶环氧官能团接枝聚合物选自半结晶环氧官能团接枝聚乙烯、半结晶环氧官能团接枝聚丙烯、半结晶环氧官能团接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一种；所述半结晶环氧官能团接枝聚合物的结晶度为0.2-30%；优选的，所述半结晶环氧官能团接枝聚合物的结晶度为5-8%；更优选的，所述的半结晶环氧官能团接枝聚合物选自半结晶环氧官能团接枝聚乙烯。本发明具有如下有益效果：本发明通过加入环氧官能团接枝聚合物，使聚碳酸酯复合材料在较低的温度和剪切加工过程中具有良好的溶体流动速率，扩宽了加工窗口。而且，本发明的聚碳酸酯复合材料具有优异的外观质量（光泽度好），特别适用于制备需要靓丽外观的电子电器外壳。附图说明图1：十二宫格评价方法示意图。具体实施方式本发明通过以下实施例来进一步说明本发明，但是本发明不受以下实施例限制。本发明所用原料来源如下，但是不受以下原料限制。环氧官能团接枝聚合物a：环氧官能团接枝聚乙烯，环氧当量6，结晶度为6%；环氧官能团接枝聚合物b：环氧官能团接枝聚乙烯，环氧当量6，结晶度为10%；环氧官能团接枝聚合物c：环氧官能团接枝聚乙烯，环氧当量15，结晶度为6%；环氧官能团接枝聚合物d：环氧官能团接枝聚丙烯，环氧当量6，结晶度为6%；环氧官能团接枝聚合物e：环氧官能团接枝abs，环氧当量6，结晶度为0%；熔体粘度调节剂a：苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯；熔体粘度调节剂b：磷酸三苯酯。聚碳酸酯复合材料的制备方法：按照配比将聚碳酸酯、填充剂、环氧官能团接枝聚合物（或熔体粘度调节剂）、助剂在高混机中混合均匀，再加入到双螺杆挤出机中，在240℃-260℃的温度下进行熔融混合，然后造粒、冷却、干燥得到聚碳酸酯复合材料。各性能测试方法：（1）光泽度：60度光泽度测试标准。（2）加工窗口：采用十二宫格评价方法，在固定的注塑压力以及背压的情况下，将注塑温度分为250℃，280℃，300℃，320℃，注塑速度分为高，中，低速，因此形成不同注塑加工窗口的区域，评价不同区域窗口下的注塑制件外观质量，机械性能稳定性，以及加工螺杆转动状态来进行，如果以上几种性能均能复合，则说明该加工窗口满足，满足的区域数越多，则加工窗口越宽，最好的是12，最差的是0。十二宫格如图1所示。表1：实施例1-6和对比例1-3各组分配比（重量份）及各性能测试结果实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2对比例3pc100100100100100100100100100滑石粉2020202020-202020二氧化钛-----20---环氧官能团接枝聚合物a0.010.11.5351.5---熔体粘度调节剂a-------1.5-熔体粘度调节剂b--------1.5润滑剂0.30.30.30.30.30.30.30.30.3抗氧剂0.10.10.10.10.10.10.10.10.1色粉0.40.40.40.40.40.40.40.40.4光泽度908785848185434541加工窗口891010811354从实施例1-5和对比例1-3可以看出，加入环氧官能团接枝聚合物后可以提升光泽度与加工窗口；在用量为0.1-3的范围内，综合性能较好；加入熔体粘度调节剂，虽然可以在一定程度上拓宽加工窗口，但是对于光泽度没有优化效果。表2：实施例7-10各组分配比（重量份）及各性能测试结果实施例7实施例8实施例9实施例10pc100100100100滑石粉20202020环氧官能团接枝聚合物b1.5---环氧官能团接枝聚合物c-1.5--环氧官能团接枝聚合物d--1.5-环氧官能团接枝聚合物e---1.5润滑剂0.30.30.30.3抗氧剂0.10.10.10.1色粉0.40.40.40.4光泽度70647558加工窗口7685从实施例3和实施例7/10可以看出，具有结晶性能的环氧官能团接枝聚合物的实施例产品各性能都较好，进一步的，结晶度在5-8%的范围内效果较好；从实施例3和实施例9可以看出，聚乙烯作为主链对于产品的综合性能的提升较好；从实施例3和实施例8可以看出，环氧当量在0.3-10的范围内效果较好。当前第1页12