一种耐寒高光泽pc/pbt/petg合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热塑性高分子材料技术领域，特别是涉及一种PC/PBT/PETG合金材料 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯（PC)具备刚韧平衡的机械特性，其无缺口冲击强度在工程塑料中最好， 其尺寸稳定性、耐蠕变性好，玻璃化转变温度高，可在120-130°C的范围内连续使用。但PC 的熔体粘度大，流动性、耐溶剂性、耐磨性、耐环境应力开裂性差。聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)具有优异的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性，熔体流动性好，加工性能优 异。但是，PC/PBT塑料合金的韧性会受到温度很大的影响，一般表现为低温脆性。
[0003]PETG属于非结晶型改性共聚酯，全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲 醇酯。它是由对苯二甲酸（TPA)、乙二醇（EG)和1，4-环己烷二甲醇（CHDM)三种单体用酯 交换法缩聚的产物。PETG具有较好的粘性、透明度、颜色、耐化学药剂、和抗应力白化能力。 可很快热成型或挤出吹塑成型，其制品高度透明，抗冲击性能优异，特别适宜成型厚壁透明 制品，其加工成型性能极佳，可以采用传统的挤出、注塑、吹塑及吸塑等成型方法，可以广泛 应用于板片材、高性能收缩膜、瓶用及异型材、化妆品包装等市场，同时其二次加工性能优 良，可以进行常规的机加工修饰。但是PETG的热变形温度较低，在3D打印耗材领域的应用 有很大的局限性。
[0004] PETG板材具有突出的韧性和高抗冲击强度，其抗冲击强度是改性聚丙烯酸酯类的 3~10倍，并具有很宽的加工范围，高的机械强度和优异的柔性，比起PVC透明度高，光泽 好，容易印刷并具有环保优势。PETG材质坚硬耐用，即使在低温-40°C物性仍佳，适应于高 耐抗冲击强度的用途，缺点是热变形温度太低，限制了其应用。
[0005] PC/PBT/PETG三元合金材料改善了PC材料的应力集中、PBT较低的抗冲强度以及 PETG耐热性低的缺点，综合了PC的耐热性、PBT的耐化学和热稳定性以及PETG的耐低温性 能，使其具有备良好加工性的同时仍符合高耐热、高抗冲、高光泽及环保性能的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种用于高端市场的耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料。
[0007] 本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
[0008] -种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，包括如下质量百分含量的各组分：
[0009] PC 15-30% PBT 10-20% PETG 35-60% 增靭相容剂 5-8% 酯交换抑制剂 0,2-1% 无机矿物粉体 4-10% 抗氧剂 0.3-0.8% 润滑剂 0.2-1 %〇
[0010] 本发明还包括有以下内容：
[0011] 所述的PC树脂为双酚A型聚碳酸酯，优选为德国拜耳生产的2805产品。
[0012] 所述的PBT树脂为高流动性的，优选为台湾长春的1200产品。
[0013] 所述PETG树脂为1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、对苯二甲酸通过酯交换缩聚得到的 非结晶型共聚聚酯，优选为美国伊士曼的GN120产品。
[0014] 所述增韧相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（PTW)或乙 烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（E-MA-GMA)中的一种。
[0015] 所述酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯或磷酸二氢钠盐中的一种。
[0016] 所述无机矿物粉体为硅烷偶联剂包覆处理的无机粉体，所述无机粉体为球状的碳 酸钙、二氧化硅、硫酸钡、玻璃微珠中的一种或其混合物。
[0017] 所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比 1 :2的复配物。
[0018] 所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺（EBS)、硅酮粉或季戊四醇硬脂酸酯（PETS)中的一 种。
[0019] 本发明还提供了一种制备所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料的方法， 该方法包括以下步骤：
[0020] (1)按权利要求1所述的质量百分含量称取各组分，并将称取的PC、PBT、PETG在 70~120°C温度下干燥时间4小时以上，其它组分在50~80°C温度下干燥2小时以上；
[0021] (2)将干燥处理后的PC、PBT、PETG、增韧相容剂、经表面处理的无机粉体、抗氧剂、 润滑剂放入高速混合机中混合3~8min，搅拌至均勾；
[0022] (3)将经步骤（2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出、 水冷、风干得到所述PC/PBT/PETG合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区160~ 180°C，二区 185 ~205°C，三区 205 ~215°C，四区 215 ~235°C，五区 235 ~245°C，六区 245~255°C，七区240~250°C，八区240~250°C，机头温度245~255°C;螺杆转速控制 在320~450rpm，停留时间2~3min。
[0023] 本发明的耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料具有高强度、高的低温冲击强度、高 的表面光泽度和较高的耐热性，并且改善了材料翘曲变形的特性，使其可成功应用于智能 1C卡和3D打印耗材领域。
【具体实施方式】
[0024] 为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步说明，实 施例不对本发明构成任何形式的限制。
[0025] 下面实施例中所使用的PC树脂为德国拜耳的PC-2805,PBT树脂为台湾长春的 1200产品，PETG为美国伊士曼的GN120产品，增韧相容剂为法国阿克玛公司的AX8900,酯 交换抑制剂为磷酸二氢钠盐，无机矿物粉体为硅烷表面包覆处理的纳米碳酸钙，抗氧剂为 抗氧剂1076与抗氧剂168按质量比1 :2的复配物，润滑剂为美国龙沙的PETS。
[0026] 将PC、PBT树脂在120°C烘6小时，PETG树脂在70°C烘6小时，然后将按照表1中 的各实施例的原料配方方案按重量分数进行称量，将各组分原烘干的PC、PBT、PETG树脂、 相容增韧剂、酯交换抑制剂、无机矿物粉体、抗氧剂、润滑剂按表1中的配比在高速混料机 中混合均匀，由喂料器送入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风干得到所述PC/PBT/ PETG合金材料。
[0027] 其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区180°C、二区200°C、三区215°C、四区 235 °C、五区240 °C、六区245 °C、七区250 °C、八区250 °C、机头温度255 °C，螺杆转速为 380rpm〇
[0028] 表1各实施例所用原料及重量（kg)
[0029]
[0030] 对实施例1、2、3中制备的耐寒高光泽PC/PBT/PETG进行性能测试，测试方法和结 果见表2。
[0031]表2
[0032]
[0034] 以上实施例是本发明的较佳实施方案，凡依本发明技术方案所作出的改变，所产 生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，包括如下质量百分含量的各组分： PC 15-30% PBT 10-20% PETG 40-65% 增韦刃相容剂 5-8% 酯交换抑制剂 0.2-1% 无机矿物粉体 4-10% 抗氧剂 03-0.8%: 润滑剂 0.2-1%。2. 根据权利要求1所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于：所述 的PC树脂为双酚A型聚碳酸酯，其分子量为30000~45000。3. 根据权利要求2所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于：所述 的PBT树脂为低粘度、高流动性，熔点为225°C，相对粘度0. 8~1. 0。4. 根据权利要求3所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于：所述 PETG树脂为1，4-环己烷二甲醇、乙二醇、对苯二甲酸通过酯交换缩聚得到的非结晶型共聚 聚酯，所述PETG中的1，4-环己烷二甲醇的质量含量为30~40 %。5. 根据权利要求4所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于：所述 增韧相容剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（PTW)或乙烯-丙烯酸甲 酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（E-MA-GMA)中的一种。6. 根据权利要求5所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于：所述 酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯或磷酸二氢钠盐中的一种。7. 根据权利要求6所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于：所述 无机矿物粉体为硅烷偶联剂包覆处理的无机粉体，所述无机粉体为球状的碳酸钙、二氧化 硅、硫酸钡、玻璃微珠中的一种或其混合物。8. 根据权利要求7所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于，所述的 抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1 :2的复配物。9. 根据权利要求8所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，其特征在于，所述润 滑剂为乙撑双硬脂酰胺（EBS)、硅酮粉或季戊四醇硬脂酸酯（PETS)中的一种。10. -种制备根据权利要求1-9任何一项所述的一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材 料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1) 按权利要求1所述的质量百分含量称取各组分，并将称取的PC、PBT、PETG在70~ 120°C温度下干燥时间4小时以上，其它组分在50~80°C温度下干燥2小时以上； (2) 将干燥处理后的PC、PBT、PETG、增韧相容剂、经表面处理的无机粉体、抗氧剂、润滑 剂放入高速混合机中混合3~8min，搅拌至均勾； (3) 将经步骤（2)混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出、水 冷、风干得到所述PC/PBT/PETG合金材料，其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区160~ 180°C，二区 185 ~205°C，三区 205 ~215°C，四区 215 ~235°C，五区 235 ~245°C，六区 245~255°C，七区240~250°C，八区240~250°C，机头温度245~255°C ;螺杆转速控制 在320~450rpm，停留时间2~3min。
【专利摘要】本发明提供一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料，包括如下质量百分含量的各组分：PC15-30％；PBT10-20％；PETG35-60％；增韧相容剂5-8％；酯交换抑制剂0.2-1％；无机矿物粉体4-10％；抗氧剂0.3-0.8％；润滑剂0.2-1％。本发明的耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料具有高强度、高的低温冲击强度、高的表面光泽度和较高的耐热性，并且改善了材料翘曲变形的特性，使其可成功应用于智能IC卡和3D打印耗材领域。另外，本发明还提供了一种耐寒高光泽PC/PBT/PETG合金材料的制备方法。
【IPC分类】C08L69/00, C08L23/08, C08L67/02, C08K5/526, C08K13/06, C08K3/32, C08K9/06, C08K3/26
【公开号】CN105419260
【申请号】CN201511004675
【发明人】王 琦, 皮正亮, 葛嘉宝, 袁正凯
【申请人】广东威林工程塑料有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月25日