高耐热高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法，按重量份计，具有如下原料配方：聚碳酸酯60～90份、丁二烯共聚物1～20份、磷酸酯均聚物5～25份、增韧剂0～8份、其它助剂0～9.6份；各组分的重量份之和为100份；相较于现有技术，本发明专利技术于原料配方中加入了磷酸酯均聚物，一方面能很好的克服现有有机磷酸酯阻燃剂会大幅降低聚碳酸酯热变形温度和韧性的弊端，有效提升聚碳酸酯组合物的耐热性和韧性；另一方面还具有很好的阻燃作用，能有效提升聚碳酸酯组合物的阻燃等级；此外，该磷酸酯均聚物还与聚碳酸酯具有极好的相容性，不会对合金有增塑作用，能在不影响聚碳酸酯组合物阻燃等级、韧性的情况下，明显提高聚碳酸酯组合物的耐热性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程塑料
，尤其涉及一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯PC具有较高耐冲击性、耐热性、良好的尺寸稳定性、电绝缘性能等优点，但同时PC又具有对缺口敏感、加工性能差等缺点。为改善这些缺陷，通常可加入橡胶类改性聚合物，尤其以PC和ABS为主要原料的PC/ABS合金是一种重要的工程塑料，不仅能提高ABS的耐热性和拉伸强度，还能降低PC熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。此外，为了满足材料阻燃性的高要求，还通常会加入芳族磷酸酯阻燃剂，但是它的加入通常会对PC/ABS合金产生增塑作用，影响聚碳酸酯树脂的冲击强度和耐热性。而在实际应用中，制品超薄、耐热是市场需求的发展方向。因此，芳族磷酸酯阻燃剂的应用受到了极大的限制。中国专利CN104583316公开了一种阻燃高耐热高韧性聚碳酸酯组合物的制造方法，其采用特殊结构的PC、以及添加有磷腈阻燃剂，可以提高高耐热高韧性聚碳酸酯组合物的热变形温度，但是特殊结构的PC在很大程度上限制了这种方法的大面积应用，且磷腈阻燃剂价格高昂也限制了这种方法的应用。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法，该制备方法简单、操作安全，且经该制备方法制得的聚碳酸酯组合物具有优异的韧性、耐热性及阻燃等级，特别适用于使用环境要求比较高的场合。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，按重量份计，具有如下原料配方：聚碳酸酯60～90份、丁二烯共聚物1～20份、磷酸酯均聚物5～25份、增韧剂0～8份、其它助剂0～9.6份；且各组分的重量份之和为100份。作为本专利技术的进一步改进，所述聚碳酸酯选自芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、芳香族-脂肪族聚碳酸酯、支化聚碳酸酯中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，所述聚碳酸酯选用粘均分子量为13000～40000的芳香族聚碳酸酯。作为本专利技术的进一步改进，按重量份计，所述丁二烯共聚物是由在5～95份的A组分上接有5～95份的B组分后所构成的接枝共聚物，其中，所述A组分选自聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、聚丁二烯和聚异戊二烯共聚物、乙烯和a-烯烃共聚物、乙烯和a-不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中的至少一种；以所述B组分的总重量为计算基准，所述B组分由50～95份的B1组分和5～50份的B2组分混合而成，且所述B1组分选自苯乙烯、苯乙烯衍生物、甲基丙烯酸C1-C8-烷基酯、丙烯酸C1-C8-烷基酯、二甲基硅氧烷、苯基硅氧烷、多烷基硅氧烷中的至少一种，所述B2组分选自丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸C1-C8-烷基酯、丙烯酸C1-C8-烷基酯中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，所述丁二烯共聚物选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物ABS、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯苯乙烯共聚物MABS、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物MBS中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，所述磷酸酯均聚物的重均分子量为35000～50000。作为本专利技术的进一步改进，所述增韧剂选自甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐中的至少一种；且所述增韧剂的粒径为50～700nm，所述增韧剂的胶含量为40％～90％。作为本专利技术的进一步改进，所述其它助剂选自热稳定剂、抗氧剂、抗滴落剂、光稳定剂、增塑剂、填料、着色剂中的至少一种。本专利技术还提供了一种制备所述高耐热高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下制备步骤：首先，称取配方量的聚碳酸酯、丁二烯共聚物、磷酸酯均聚物、增韧剂和其它助剂，并皆投入到混合机中进行共混，混合均匀后再投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，即得到所述高耐热高韧性聚碳酸酯组合物；其中，所述双螺杆挤出机的螺杆直径为40:1，各段螺筒温度设置为250～260℃，螺杆转速为400～500rpm。本专利技术的有益效果是：相较于现有技术，本专利技术于原料配方中加入了磷酸酯均聚物，该磷酸酯均聚物一方面能够很好的克服了现有有机磷酸酯阻燃剂会大幅降低聚碳酸酯热变形温度和韧性的弊端，有效提升聚碳酸酯组合物的耐热性和韧性；另一方面该磷酸酯均聚物还具有很好的阻燃作用，能够有效提升聚碳酸酯组合物的阻燃等级；除此之外，该磷酸酯均聚物还与聚碳酸酯具有极好的相容性，不会对合金有增塑作用，能够在不影响聚碳酸酯组合物阻燃等级、韧性的情况下，明显提高聚碳酸酯组合物的耐热性，特别适用于使用环境要求比较高的场合。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。众所周知，选材用料、原料配方、制备工艺是决定产品品质的三大要素，三者互为影响。因而，为了更好地说明本专利技术所得高耐热高韧性聚碳酸酯组合物产品的优点及创新性，以下将对本专利技术所得高耐热高韧性聚碳酸酯组合物产品的选材用料、原料配方和制备方法进行详细说明。(1)本专利技术的选材用料情况：本专利技术公开了一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，其所用原材料主要包括有聚碳酸酯、丁二烯共聚物、磷酸酯均聚物、增韧剂、以及其它助剂，各原材料的选材情况说明如下：(1a)聚碳酸酯：在本专利技术中，所述聚碳酸酯选自通过界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、预聚物的固相酯交换法制备的聚碳酸酯中的至少一种。有关于上述聚碳酸酯的制备方法在中国专利CN104987688A中已有较详细描述，故在本专利技术中不再做详述。优选的，本专利技术所述聚碳酸酯选自经上述制备方法制得的芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、芳香族-脂肪族聚碳酸酯、支化聚碳酸酯中的至少一种；进一步优选的，所述聚碳酸酯选用粘均分子量为13000～40000的芳香族聚碳酸酯，更进一步优选的，所述聚碳酸酯选用粘均分子量为17000～24000的芳香族聚碳酸酯，当芳香族聚碳酸酯的粘均分子量为17000～24000时，其具有良好的机械强度和优异的成型性。(1b)丁二烯共聚物：在本专利技术中，所述丁二烯共聚物通过本体聚合法、乳液聚合法、或者本体-悬浮聚合法制备而成。具体为：按重量份计，所述丁二烯共聚物是由在5～95份的A组分上接有5～95份的B组分后所构成的接枝共聚物，且A组分与B组分的重量份之和为100份；其中，所述A组分选自聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、聚丁二烯和聚异戊二烯共聚物、乙烯和a-烯烃共聚物、乙烯和a-不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中的至少一种；以所述B组分的总重量为计算基准，所述B组分由50～95份的B1组分和5～50份的B2组分混合而成，B1组分与B2组分的重量份之和为100份，且所述B1组分选自苯乙烯、苯乙烯衍生物(如α-甲基苯乙烯、对苯甲基苯乙烯、二乙烯基苯乙烯)、甲基丙烯酸C1-C8-烷基酯、丙烯酸C1-C8-烷基酯、二甲基硅氧烷、苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于：按重量份计，具有如下原料配方：聚碳酸酯60～90份、丁二烯共聚物1～20份、磷酸酯均聚物5～25份、增韧剂0～8份、其它助剂0～9.6份；且各组分的重量份之和为100份。

【技术特征摘要】
1.一种高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于：按重量份计，具有如下原料配方：聚碳酸酯60～90份、丁二烯共聚物1～20份、磷酸酯均聚物5～25份、增韧剂0～8份、其它助剂0～9.6份；且各组分的重量份之和为100份。2.根据权利要求1所述的高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯选自芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、芳香族-脂肪族聚碳酸酯、支化聚碳酸酯中的至少一种。3.根据权利要求2所述的高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯选用粘均分子量为13000～40000的芳香族聚碳酸酯。4.根据权利要求1所述的高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于：按重量份计，所述丁二烯共聚物是由在5～95份的A组分上接有5～95份的B组分后所构成的接枝共聚物，其中，所述A组分选自聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈-丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、聚丁二烯和聚异戊二烯共聚物、乙烯和a-烯烃共聚物、乙烯和a-不饱和羧酸酯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯三元共聚物中的至少一种；以所述B组分的总重量为计算基准，所述B组分由50～95份的B1组分和5～50份的B2组分混合而成，且所述B1组分选自苯乙烯、苯乙烯衍生物、甲基丙烯酸C1-C8-烷基酯、丙烯酸C1-C8-烷基酯、二甲基硅氧烷、苯基硅氧烷、多烷基硅氧烷中的至少一种，所述B2组分选自丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸C1-C8-烷基酯、丙烯酸C1-C8-烷基酯中的至少一种。5.根据权利要求4所述的高耐热高韧性聚碳酸酯组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董相茂，田征宇，刘贤文，张永，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32