含聚碳酸酯热塑性弹性体塑料合金制造技术

技术编号:1621808 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及含聚碳酸酯热塑性弹性体塑料合金,主要解决以往技术中制得的塑料合金存在耐老化性能差,抗冲强度差,以及耐热性能不佳的技术问题。本发明专利技术通过采用在双酚型聚碳酸酯、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物中加入一些热塑性弹性体以及一些抗氧剂、玻璃纤维等物质的技术方案较好地解决了该问题,可用于含聚碳酸酯热塑性弹性体的塑料加工中。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含聚碳酸酯热塑性弹性体塑料合金
技术介绍
聚碳酸酯以优异的力学性能、耐热性和抗冲击性广泛应用于制备各种高性能塑料合金,如PC/PBT、PC/PET、PC/PE、PC/ABS、PC/PA或PC/TPU等塑料合金都有商品化生产。其中PC/ABS塑料合金又以良好的抗应力开裂性、加工流动性和较低的成本成为聚碳酸酯塑料合金中产量最大的一个品种。但PC/ABS塑料合金也存在耐候性差和耐热性较低的缺点。美国专利USP5137970介绍了通过添加部分特殊聚碳酸酯(耐热性高于一般双酚A聚碳酸酯)提高PC/ABS塑料合金耐热性的方法,如组成为PC/SAN/ABS 60/16/24的塑料合金,当PC(普通双酚A聚碳酸酯)中加入20份双酚A与1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(摩尔比45∶55)共聚的聚碳酸酯时合金的维卡耐热温度可从122℃提高到131℃。美国专利USP4367310介绍了在PC/ABS合金中加入SMA树脂改进耐热性的方法,如组成为PC/SMA/ABS 40/35/25的塑料合金热变形温度(4.6千克/厘米2载荷)达到了124℃。但上述合金由于都含有丁二烯橡胶相成分,因此都存在耐老化性较差的缺点。苯乙烯-马来酸酐无规共聚物(SMA树脂)具有优良的加工流动性和耐热性,并且耐热性随着马来酸酐含量的提高而提高,因此是取代ABS制备耐热性和加工流动性都好的聚碳酸酯合金的理想原料。但聚碳酸酯(PC)与SMA树脂直接共混制备的PC/SMA塑料合金由于SMA树脂的脆性大而抗冲击性差,限制了它的应用范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是上述文献中制得的塑料合金存在耐老化性能差,抗冲强度差,以及耐热性能不佳的问题,提供一种新含聚碳酸酯热塑性弹性体塑料合金。该塑料合金具有耐老化性能好,抗冲强度高和耐热性能好的特点。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下一种含聚碳酸酯热塑性弹性体塑料合金,以重量份数计包括以下组份 a)双酚型聚碳酸酯20~90份;b)苯乙烯-马来酸酐无规共聚物1~60份,其中马来酸酐含量以重量百分比计为5~35%;c)选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或丙烯酸酯核壳结构共聚物中至少一种1~40份;d)选自紫外线稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、矿物填料、玻璃纤维、颜料或润滑剂中至少一种0.02~76份。上述技术方案中,双酚型聚碳酸酯优选方案为双酚A型聚碳酸酯,由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷与光气或碳酸二苯酯反应制得,重均分子量为8000~200000,在25℃二氯甲烷中测得的特征粘度为0.40~1.0立升/克;双酚型聚碳酸酯另一优选方案由双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷或双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜与光气或碳酸二苯酯反应制得,双酚型聚碳酸酯以重量份数计优选范围为50~90份。以重量份数计,苯乙烯-马来酸酐无规共聚物用量优选范围为5~40份,其中马来酸酐含量以重量百分比计优选范围为8~25%,重均分子量可在10~30万,优选范围为15~25万。选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或丙烯酸酯核壳结构共聚物中至少一种的用量,以重量份数计优选范围为5~25份,优选方案为选自丙烯酸酯核壳结构共聚物。这些橡胶或热塑性弹性体应有较低的玻璃化转变温度(Tg)如0℃,较好范围是低于-20℃。本专利技术人认为特别适合于本专利技术的耐候性冲击改性剂是丙烯酸酯核壳结构共聚物(ACR),这种共聚物一般由至少50%,最好70~85%重量含量的丙烯酸酯软核聚合物和不多于50%,最好30~15%重量含量的甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚形成的硬壳聚合物,使用最多的丙烯酸酯软核结构是丙烯酸丁酯聚合物,它的重均分子量至少为500000。丙烯酸酯核壳结构共聚物(ACR)一般采用多段乳液聚合方法制造,详细制造方法可参考欧洲专利EP0536935。本专利技术中使用的抗氧剂优选方案为抗氧剂1010,矿物填料优选方案为钛白粉。本专利技术中使用玻璃纤维可大幅度提高本专利技术塑料合金的力学性能和耐热性能,因为本专利技术中的a)组份和b)组份都与玻璃纤维有较好的接合力。本专利技术塑料合金的制备可采用班伯里(Banbury)密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或其它形式的混合机在熔融状态下混合上述成分得到。为了得到性能良好的塑料合金,混合前各组分应严格干燥,如聚碳酸酯(PC)可在120℃真空干燥6~8小时,SMA树脂在90~100℃干燥2~4小时,具体的干燥条件可参考各原料生产商提供的使用方法。熔融加工温度范围一般可在各组分中最高熔融温度之上30℃至最低分解温度之间的温度范围内选择,制备本专利技术塑料合金的熔融加工温度范围以240℃至300℃为好,最好在250~280℃之间。本专利技术使用的原料如下PC树脂为a)组份,美国GE塑料公司产,Lexan141R-111,熔体流动速率(300℃,11.8N载荷)10.5克/10分钟。SMA树脂为b)组份,上海石油化工研究院产,马来酸酐质量百分含量18%,熔体流动速率(220℃,49.05N载荷)1.45克/10分钟。丙烯酸酯冲击改性剂(ACR),吴羽化学新加坡有限公司,KM355P,Tg=-21℃(DMTA法)。ABS树脂,台湾奇美工业公司,PA747,熔体流动速率(200℃,49.05N载荷)0.8克/10分钟。抗氧剂1010,上海高桥汽巴化学有限公司,Irganox1010。无碱玻璃纤维,浙江桐乡巨石集团巨强玻璃纤维有限公司,RP930,直径13微米。钛白粉,德国Sachtleben-chemie GMBH公司,LW-S-01。测试方法拉伸性能,按ASTM D638,I型试样,非增强样品拉伸速度50毫米/分钟, 玻璃纤维增强样品拉伸速度5.1毫米/分钟。弯曲性能,按ASTM D790,3.2毫米厚样品,跨度51毫米,试验速度1.3毫米/分钟。IZOD缺口冲击强度,按ASTM D256A。热变形温度(HDT),按ASTM D648,1.82MPa负荷,6.4毫米厚试样。灼烧残余物含量,按ASTM D2584。热空气老化试验,按GB/T 7141,老化试验箱中120℃老化200小时,320小时后观察颜色变化和测定冲击强度。动态力学性质测定,按ASTM D5279,测定塑料合金的损耗角正切(tan&)随温度变化的曲线,测定条件为温度从室温至200℃,频率1Hz,1mm厚试样本专利技术的塑料合金中由于加入了耐候性热塑性弹性体,因而塑料合金具有良好的耐老化性能和高的热变形温度和高的冲击强度,取得了较好的技术效果。附图说明图1为PC/SMA/ACR塑料合金的力学损耗角正切随温度变化的曲线(DMTA曲线)图1中C为实施例1的曲线,F为实施例2的曲线,I为实施例3的曲线,L为实施例4的曲线。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。具体实施例方式比较例1~2和实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含聚碳酸酯热塑性弹性体塑料合金,以重量份数计包括以下组份:    a)双酚型聚碳酸酯20~90份;    b)苯乙烯-马来酸酐无规共聚物1~60份,其中马来酸酐含量以重量百分比计为5~35%;    c)选自乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或丙烯酸酯核壳结构共聚物中至少一种1~40份;    d)选自紫外线稳定剂、抗氧剂、阻燃剂、矿物填料、玻璃纤维、颜料或润滑剂中至少一种0.02~76份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:傅荣政郁剑乙王芳章瑛虹王玮
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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