一种低温增韧改性的PC复合材料及其制备方法与流程

本发明属于材料领域，具体涉及一种低温增韧改性的pc复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚碳酸酯(pc)是一种分子链中含有碳酸酯基的热塑性工程塑料，分子量分布广泛，通常为3.2～11.5万。pc是一种不易结晶无定型树脂，具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有良好的力学性能、电性能、阻燃性能和尺寸稳定性，可在-40～125℃下长期使用。但现有pc复合材料耐低温能力弱，容易形成微观撕裂，造成分子链断裂，造成产品开裂，严重限制了pc复合材料的应用。

2、pc复合材料在汽车、医疗、通讯电子等领域得到广泛的应用，但是现有的pc复合材料在极寒环境下的抗冲击性能显著下降，导致其在低温条件下的应用受到了极大的限制。目前，主要采用改性的方法来解决pc材料在-40℃的使用环境中产生的脆性断裂问题。

技术实现思路

1、为克服现有pc复合材料耐低温开裂效果不好的问题，本发明的目的是提供一种低温增韧改性的pc复合材料及其制备方法，在保证pc复合材料原有理化性能的同时，还能明显提高pc复合材料在-40℃的环境(高寒地区)中的耐低温冲击性能，以满足极寒地区中各种壳体材料的应用需求。

2、本发明所提供的低温增韧改性的pc复合材料，由以下质量百分比的组分制成：硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂66.33％、聚碳酸酯树脂32.67％、抗滴落剂0.3％、抗氧剂0.2％、光稳定剂0.1％、其他助剂0.4％；

3、其中，所述聚碳酸酯为a2100；

4、所述硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂为ch9115，其相对分子量为24000，聚硅氧烷链段的平均相区尺寸20～45nm，在300℃/1.2kg下其质量熔体流动速率为9～12g/10min；

5、整个复配体系中，硅氧烷含量为3.96％。

6、所述抗滴落剂为包覆改性的聚四氟乙烯粉末，具体可为fd3150和fr3306其中的一种；

7、所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂(具体可为抗氧剂1076)和亚磷酸酯类抗氧剂(具体可为抗氧剂168)的复配物；

8、所述光稳定剂为uv637和uv981其中的一种或混合物，具体可为uv637和uv981的复配物，复配重量比为1：1；

9、所述其他助剂为藏青色色粉。

10、具体地，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的复配物复配重量比1：1；

11、所述光稳定剂为uv637和uv981的复配物复配重量比为1：1；

12、所述抗滴落剂为fd3150。

13、上述低温增韧改性的pc复合材料通过包括如下步骤的方法制备得到：

14、(1)基材处理：将硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂在130℃下干燥4h，助剂在80℃下干燥2h后，按照比例称取聚碳酸酯和硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂，加入高速混料机中，设定转速为300～500rpm/min，充分混合3～5min至均匀。

15、(2)原料搅拌：再加入抗滴落剂、抗氧剂、光稳定剂以及其他助剂，设定转速为100～300rpm/min，混合4分钟，得到混合物。

16、(3)挤出机预设：将造粒机的颗粒成型机筒温度分为九个温度区，具体的各区温度控制为：一区：230℃～250℃，二区：240℃～260℃，三区：250℃～270℃，四区：250℃～270℃，五区：250℃～270℃，六区：240℃～260℃，七区：230℃～250℃，八区：230℃～250℃，九区：240℃～260℃，机头：235～245℃，；主机转速为250～350rpm；切粒速度为350～400rpm；

17、(4)挤出造粒：将步骤(2)的混合物料加入上述预设好的挤出造粒机中，加工温度控制在230℃～270℃之间，熔融挤出、拉丝、冷却、风干、切粒，即得到均匀的低温增韧改性的pc复合材料。

18、相对于现有技术，本发明具有以下优势：

19、本发明在pc中加入特定聚硅氧烷链段的平均相区尺寸的硅共聚pc，通过调节两种树脂的质量比，将pc复合材料的硅氧烷含量调节到一个特定的值，实现了对pc相的高效增韧，相比常规添加增韧剂来说，硅共聚pc与聚碳酸酯之间具有良好的兼容性，从而保证其在低温下发挥优异增韧效果。

技术特征：

1.一种pc复合材料，由以下质量百分比的组分制成：硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂66.33％、聚碳酸酯树脂32.67％、抗滴落剂0.3％、抗氧剂0.2％、光稳定剂0.1％、其他助剂0.4％；

2.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述的抗滴落剂为包覆改性的聚四氟乙烯粉末，具体可为fd3150和fr3306其中的一种。

3.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。

4.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为uv637和uv981其中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述其他助剂为藏青色色粉。

6.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168的复配物复配重量比1：1；

7.制备权利要求1-6中任一项所述的pc复合材料的方法，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种低温增韧改性的PC复合材料及其制备方法。所述PC复合材料由以下质量百分比的组分制成：硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂66.33％、聚碳酸酯树脂32.67％、抗滴落剂0.3％、抗氧剂0.2％、光稳定剂0.1％、其他助剂0.4％；其中，所述聚碳酸酯为A2100；所述硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂为CH9115，其聚硅氧烷链段的平均相区尺寸20～45nm；整个复配体系中，硅氧烷含量为3.96％。本发明在PC中加入特定聚硅氧烷链段的平均相区尺寸的硅共聚PC，通过调节两种树脂的质量比，将PC复合材料的硅氧烷含量调节到一个特定的值，实现了对PC相的高效增韧，相比常规添加增韧剂来说，硅共聚PC与聚碳酸酯之间具有良好的兼容性，从而保证其在低温下发挥优异增韧效果。

技术研发人员：葛邓腾,李永建,尹逸璇,杨会芳,袁帅洁,江龙
受保护的技术使用者：新兴际华（北京）材料技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5