一种低温增韧增强pc/pbt合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料的制备技术领域，设及一种耐低溫高强抗冲击工程塑料的 制备，具体设及一种低溫（-20~-40°c)增初增强PC/PBT合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸醋（PC)树脂是一种优良的热塑性工程塑料，具有冲击强度高、透明性好、 抗蠕变性和尺寸稳定性好、耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良等优点，属于五大工程塑料 之一。近年来聚碳酸醋树脂的增长速度远高于其他工程塑料，迄今已广泛用于电子电气、汽 车工业、医疗器械航空、航天、电子计算机、光纤等领域。但是由于PC烙融溫度较高，加工时 流动性差，致使其制品存在有易发生应力开裂、残余应力较大、耐磨性差，对缺口敏感，耐化 学药品性差、价格偏高等缺点，运些都使其在生产应用中受到了很大程度的限制。
[0003] 聚对苯二甲酸下二醇醋（PBT)属于聚醋系列的工程塑料，具有高的机械强度（初 性、抗疲劳性、自润滑性等）、突出的耐化学试剂性、耐热性和优良的电性能，摩擦系数低、吸 水率低，低溫下可迅速结晶，成型性良好，但其缺点是缺口冲击强度低、成型收缩率大。
[0004] 对于PC/PBT合金材料而言，虽然PBT和PC同属于线型芳香族聚醋，化学结构相 似，溶解度参数较为接近，二者具有一定的相容性，但从聚合物聚集态结构来看，PBT为结晶 聚合物，而PC为非结晶聚合物，因而PC/PBT合金属于典型的结晶与非结晶共混体系，其界 面相容性不良，影响其共混合金的冲击强度。W往人们为了改善PC/PBT合金的性能，通常 要加入热塑性弹性体、聚締控、PE接枝马来酸酢、高胶粉等增初剂及相（增）容剂W克服 PC/PBT合金材料初性低的缺点。根据上述方式制备的材料尽管在常溫中已取得明显效果， 但是在低溫环境特别在-20~-40°C的环境中，PC/PBT合金材料的初性仍不理想，其-40°C 低溫冲击强度为8~12KJ/m2,满足不了-40°C低溫冲击强度^15KJ/m2的要求。 阳0化]在提高PC/PBT合金材料的强度方面，目前普遍W玻璃纤维为增强剂对体系增强。 虽然玻璃纤维对材料有很好的增强效果，但是由于本领域现今采取的制备方式是将增初 剂、增（相）容剂W及增强剂与PC/PBT材料共同经挤出机一次挤出成型，而增初剂、增（相） 容剂只适合较低溫共混（共混溫度180~240°C)和玻璃纤维只适合较高溫共混（共混溫 度270~32(TC)，从而导致体系的增初效果和增强效果均受到影响。虽然根据现有技术制 备的材料在常溫时各指标尚可达到，但是在-20~-40°C低溫环境中，材料的初性和强度均 达不到要求；其中材料的强度指标拉伸强度值下降至40~60MPa，远低于在-40°C低溫拉伸 强度^ 85MPa的要求，材料的初性指标冲击强度值更是比单独添加增初剂和增（相）溶剂 的体系要下降30~60%，下降至4~服J/m2,更是远低于-40°C低溫冲击强度^ 15KJ/m2的 要求，从而限制了PC/PBT合金材料的应用领域。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于对现有技术存在的问题加W解决，提供一种低溫增初增强PC/ PBT合金材料的配方及其制备方法。
[0007] 为实现本发明目的而采用的技术方案如下所述。
[0008] 一种低溫增初增强PC/PBT合金材料，其特征在于该PC/PBT合金材料由下述质重 份比的物质原料制成：
[0009] PC树脂 100， PBT树脂 66~85, 低温增初剂 22~36， 增强荆 37~日3， 增容剂 9~18， 抗氧剂 旨~戴
[0010] 所述的PC树脂为双酪A型芳香族聚碳酸醋，所述的PBT树脂为聚对苯二甲酸下二 醇醋，所述的低溫增初剂为具有核-壳结构的双締控一苯乙締一甲基丙締酸甲醋，所述的 增强剂为无碱短切玻璃纤维，所述的增容剂为乙締-丙締酸甲醋共聚物（EM)，所述的抗氧 剂为由抗氧剂1010和抗氧剂168按30~70 : 30~70比例复配而成。
[0011] 上述低溫增初增强PC/PBT合金材料中，低溫增初剂为具有核-壳结构的下二締一 苯乙締一甲基丙締酸甲醋（MB巧或异戊二締一苯乙締一甲基丙締酸甲醋（MIS)，下二締、异 戊二締都属于双締控。
[0012] 用于制备运种低溫增初增强PC/PBT合金材料的方法包括下述的工艺步骤：
[0013] ①、按质量份配比称取原材料；
[0014] ②、将PC树脂和PBT树脂置于100°C~130°C鼓风干燥机中干燥3~6小时，将干 燥后的PC树脂和PBT树脂与相容剂、抗氧剂一同在揽拌器内混合均匀；
[0015] ③、将增初剂置于60~80°C鼓风干燥机中干燥1~2小时；
[0016] ④、将经步骤②后混好的原料置于1号挤出机的喂料桶中，并将增强剂（玻璃纤 维）放入二区侧喂料口；
[0017] ⑥、将经步骤③后干燥好的增初剂置于2号挤出机的二区侧喂料桶中；
[001引⑧、同时开启1号挤出机、2号挤出机对原材料进行烙融共混挤出，将1号挤出机所 挤出烙体接入2号挤出机开放式喂料口，与由二区侧喂料口进料的增初剂经2号挤出机烙 融共混挤出，冷却造粒。
[0019] 上述的制备低溫增初增强PC/PBT合金材料的方法中，步骤④中所述的1号挤出机 为单螺杆挤出机，该挤出机的各溫区溫度设定标准为255~300°C。
[0020] 上述的制备低溫增初增强PC/PBT合金材料的方法中，步骤⑥中所述的2号挤出机 为同向双螺杆挤出机，该挤出机的各溫区溫度设定标准为210~250°C。
[0021] 上述的制备低溫增初增强PC/PBT合金材料的方法中，步骤⑧中1号挤出机的螺杆 转速设定为200~35化/min;2号挤出机的螺杆转速设定为400~60化/min。
[0022] 与现有技术相比，本发明所述的低溫增初增强PC/PBT合金材料采用具有核-壳结 构的双締控一苯乙締一甲基丙炳締酸甲醋（MBS/MI巧增初剂，MBS/MIS的核忍为双締控的 橡胶粒子，且双締控橡胶粒子具有一定的交联度，其玻璃化转变溫度非常低，从而很好的提 高了复合材料体系的耐低溫性、初性。普通的玻纤增强PC/PBT材料，制品表面浮纤严重，表 面粗糖，外观较差，本发明采用无碱短切玻璃纤维做为增强材料，不仅使材料的强度得到提 高，而且提高了制品的表面光滑度，本发明同时采用乙締-丙締酸甲醋共聚物（EMA)为增容 剂，提高整个共混材料个组分之间的相容性；此外本发明采用抗氧剂由1010和抗氧剂168 复配而成，提高体系的抗老化性，防治材料的降解。
[0023] 在制备工艺上，本发明的技术特点是采取二步挤出法，分步加料，两台挤出机溫度 设定差别化。玻璃纤维适合270~320°C较高溫度共混，该溫度下玻璃纤维才能充分烙融， 从而有利于其与PC/PBT的共混而MBS/MIS适合180~240°C较低溫度共混，W防止其高溫 降解，兼之PC/PBT合金材料的烙体粘性较大，导致低溫不易挤出，因此运一矛盾过去曾始 终困扰人们同时使用MBS/MIS和玻璃纤维对PC/PBT合金材料的改性工作。本发明中所用 1号挤出机的工艺参数设定特点为高溫、低剪切，用于玻璃纤维的共混挤出；又鉴于PC/PBT 合金材料烙体粘度对剪切力非常敏感，高剪切会促使烙体粘度降低，烙体流动速率升高，从 而利于共混挤出，根据运一特性，2号挤出机的工艺参数设计特点是低溫、高剪切，可用于 增初剂MBS/MIS的共混挤出，故采用本发明所述的整体工艺设计可W很好地解决玻璃纤维 只适合高溫加入而增初剂MBS/MIS只适合低溫共混运一矛盾。另外本发明采用单螺杆挤出 机（1号挤出机）和双螺杆挤出机（2号挤出机）配合使用的方式，合理的利用各挤出机的 加工特性，使资源得W被更优化的利用。依据本发明所制得PC/PBT合金材料特别适合做为 外表机械零部件，例如汽车保险杠，电梯零部件等。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实例对本发明作进一步说明 W25] 实施例一
[0026] 取PC树脂100份、PBT树脂72份、增强剂无碱短切玻璃纤维42份、增初剂MBS26 份、增容剂EM11份W及抗氧剂5份，其中抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按50 : 50 的比例复配而成。
[0027] 挤出机工艺参数如下： 阳0測 1号挤出机（单螺杆挤出机）：一区溫度235°C，二区溫度245。立区溫度255°C， 四区溫度265°C，五区溫度275°C，六区溫度280°C，屯区溫度280°C，机头溫度285°C;螺杆 转速33化/min;主喂料口喂料频率为15化，侧喂料口喂料频率为3.甜Z;
[0029] 2号挤出机（同向双螺杆挤出机）：一区溫度190。二区溫度200。Ξ区溫度 210°C，四区溫度220°C，五区溫度230°C，六区溫度230°C，屯区溫度235°C，机头溫度240°C， 此溫度设定借助1号挤出机烙体挤出后的余热，使2号挤出机的烙体溫度达到230~240°C; 杆转速45化/min;侧喂料口喂料频率为2.甜Z。
[0030] 操作步骤如下：
[0031] ①按配比称取原材料； 阳03引②将PC树脂和PBT树脂置于110°C鼓风干燥机中干燥4小时，与相容剂、抗氧剂在 揽拌器揽拌30min