一种反应型热塑性树脂组合物及其制备方法技术

技术编号:11392065 阅读:107 留言:0更新日期:2015-05-02 04:04
本发明专利技术提供了一种反应型热塑性树脂组合物及其制备方法,其包括按重量份数计的如下组分:聚碳酸酯树脂:15~85份;聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂:15~85份;酯交换抑制剂:0.05~5份;抗冲击改性剂:0~30份;助剂:0~5份;其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.6~1.5dl/gr,端-COOH含量<50meq/kg。本发明专利技术具有如下的有益效果:首先通过材料组分属性设计,再结合挤出工艺的优化,控制酯交换反应程度,可以构筑特殊的微观相态结构,获得的树脂组合物不仅准静态下具有优异的刚性和模量,而在低温下经历高速面冲击时表现优异的韧性和吸能特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于高分子材料加工技 术领域。
技术介绍
近年来,在汽车零部件和运动用品领域,人们对材料受到高速撞击时表现出来的 能量吸收能力要求越来越多。比如,汽车仪表板上表面的头部冲击试验;其下边缘的膝盖撞 击试验;座椅靠背的身体冲击试验等,均要求被检验的内饰塑料不能碎裂,更不能碎片四溅 或出现棱角伤人。汽车外饰件必须满足行人安全保护标准。此外,由于其自身使用环境的 需要,对汽车在低温环境下受撞击时的韧性破坏要求也越来越迫切。 目前,用于制备能量吸收部件的材料主要集中在橡胶增韧体系和PC/PBT体系。比 如,中国CN101558121公开了利用长径比(L/D)大于50以上的双螺杆挤出机制备了聚酰胺 6和带反应性官能团的聚烯烃弹性体树脂组合物,制备的树脂组合物在微观相态上表现为: 纳米尺度分散的聚烯烃弹性体内部包藏了大量的更小纳米尺度的聚酰胺6微团,而在宏观 上表现为显著优异的吸能特性,但其室温下的弯曲模量仅为1300MPa ;对于PC/PBT体系,中 国专利CN 103772934A和CN 101935446A都公开了通过添加官能团化的弹性体兼具界面相 容剂和增韧剂的作用,所得PC/PBT树脂组合物的界面强度高,缺口冲击性能优异;美国专 利US7235612和日本专利JP2003-286414号公报则都公开了通过spinodal相分离机理构 筑结构周期为〇. 001?1 μ m或0. 01?1 μ m的两相连续结构,所得树脂组合物的耐热性和 拉伸性能优异。 如前所述,橡胶增韧体系的不足之处在于其常温下的刚性和耐热性能较低,不宜 作为结构件使用,而且大量橡胶组分的引入会引发加工性、热稳定性等性能不易平衡的一 系列问题;而对于PC/PBT体系,目前主要集中在三个方面:(1)关注缺口冲击性能,对于面 冲击性能关注甚少;(2)关注如何利用Spinodal相分离机理构筑双连续相结构;(3)关注 PC和PBT的相界面强度。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种反应型热塑性树脂组合物及其 制备方法。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的: 本专利技术涉及一种反应型热塑性树脂组合物,其包括按重量份数计的如下组分: 聚碳酸酯树脂(PC): 15?85份; 聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT): 15?85份; 酯交换抑制剂: 0.05?5份; 抗冲击改性剂: 0?30份; 助剂 〇~5份; 其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0. 6?I. 5dl/gr,端-COOH含量 < 50meq/kg。 PC或PBT的一者形成连续相,另一者形成分散相,分散相的粒子尺寸为0.05? 0· 5 μ m或粒子间距离为0· 05?0· 5 μ m ;优选地,分散相的粒子尺寸为0· 05?0· 2 μ m或粒 子间距离为0. 05?0. 2 μ m。 作为优选方案,所述聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量为2. 0? 6. 0 X 104g/mol 〇 作为优选方案,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为1.0?1.3dl/gr, 端-COOH 含量< 10meq/kg。 作为优选方案,所述酯交换抑制剂为磷酸盐和亚磷酸盐中的一种。 作为优选方案,所述抗冲击改性剂为橡胶改性苯乙烯系树脂,可以列举如MBS树 脂(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶-苯乙烯共聚物)、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯橡胶-苯 乙烯共聚物)、AAS树脂(丙烯腈-丙烯酸橡胶-苯乙烯共聚物)、AES树脂(丙烯腈-乙丙 橡胶-苯乙烯共聚物)和HIPS(高抗冲聚苯乙烯)等。 作为优选方案,所述助剂包含稳定剂、着色剂、抗静电剂、增塑剂、润滑剂中的至少 一种。 本专利技术还涉及一种如本专利技术所述的热塑性树脂组合物的制备方法,其是将聚碳酸 酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和助剂利用长径比在50以下的双螺杆挤出机进行熔 融混炼,控制聚合物熔体出所述双螺杆挤出机口模时的温度小于320°C。 作为优选方法,所述双螺杆挤出机的长径比不大于35,控制聚合物熔体出所述双 螺杆挤出机口模时的温度小于300°C。 本专利的专利技术人经过大量的试验,惊人地发现通过加入酯交换抑制剂和控制PBT 的端-COOH含量,同时控制螺杆长径比和熔体温度,即同时控制反应时间和反应温度,可以 控制熔融混炼过程中PC和PBT的酯交换反应程度,从而控制酯交换过程产生的嵌段共聚 酯的含量,可以进一步控制spinodal相分离速度,最终构筑的大量纳米尺度分散的分散 相-连续相结构可以极大地改善PC/PBT体系低温下的高速面冲击性能。 基于上述原理,本专利技术首先从材料属性出发,通过控制酯交换抑制剂的含量和PBT 中端-COOH的含量,减少PC和PBT树脂组合物中的酯交换反应;再结合挤出工艺(螺杆长 径比和熔体温度)的优化进一步控制反应时间和反应温度;从而减少PC-PBT嵌段共聚酯的 含量,加速spinodal相分离速度,构筑出具有大量纳米级尺度分散的分散相-连续相结构, 最终达到组合物宏观性能,尤其是低温下的高速面冲击性能的提升。通过透射电子显微镜 观察发现,利用本专利技术制备的树脂组合物,分散相在低温下经历高速面冲击时能通过形成 类似海绵状的多重空洞化结构吸收大量冲击能量。即利用本专利技术制备的树脂组合物在常温 下表现优异的刚性和耐热性能,而在低温遭受高负荷、高速度的面冲击时,能在锤体穿透后 表现韧性破坏,不产生大于IOmm以上的龟裂。 与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果: 首先通过材料组分属性设计,再结合挤出工艺的优化,控制酯交换反应程度,可以 构筑特殊的微观相态结构,获得的树脂组合物具有优异的刚性和模量,而在低温遭受高负 荷、高速度的面冲击时,能在锤体穿透后表现韧性破坏,不产生大于IOmm以上的龟裂。通过 透射电子显微镜观察发现,利用本专利技术制备的树脂组合物,分散相在低温高速面冲击时能 通过形成类似海绵状的多重空洞化结构吸收大量冲击能量。【附图说明】 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显: 图1为本专利技术的实施例1的产品的TEM照片; 图2为本专利技术的对比例1的产品的TEM照片。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术 人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术 的保护范围。 本专利技术的热塑性树脂组合物是聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的树脂组合物, 热塑性聚酯在熔融混炼过程中很容易直接发生酯交换反应,产生嵌段共聚酯。共聚酯对PC 和PBT合金能起到相容剂的作用,因此大量的研宄集中在如何利用甚至加速酯交换反应来 增强PC和PBT的相界面强度,改善树脂组合物的性能。事实上,本专利的专利技术人通过大量 的实验发现,嵌段共聚酯的存在会影响PC和PBT的相分离速度,通过控制酯交换反应的程 度可以控制嵌段共聚酯的含量,从而控制PC和PBT的相分离速度,构筑出具有大量纳米级 尺度分散的分散相-连续相结构。当分散相以纳米尺度(10?500nm)均匀地分散在连续 相中,以及分散相的本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种反应型热塑性树脂组合物,其特征在于,包括按重量份数计的如下组分:其中,所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.6~1.5dl/gr,端‑COOH含量<50meq/kg。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:单桂芳李强罗明华辛敏琦
申请(专利权)人:上海锦湖日丽塑料有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1