PC/PK合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚碳酸酯合金材料技术领域，特别是一种PC/PK合金材料及其制备方法，该合金材料包括如下重量份的原料：PC50‑75份、PK10‑25份、无卤芳香有机磷阻燃剂10‑15份、含氟树脂0.3‑0.6份、助剂6.2‑10.8份。与传统的无卤阻燃PC/ABS相比，本发明专利技术所述的PC/PK材料具有更高的热变形温度，更好的光泽度，更好的耐磨性，以及更好的加工性能，优良的阻燃性能，因此在应用方面，可以替代无卤阻燃PC/ABS材料，有更加广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚碳酸酯合金材料
，特别是一种聚碳酸酯合金材料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。最常用的PC是双酚A型，其分子中含有大量的苯环结构，分子链刚性较大，不易结晶，玻璃化转变温度高。PC分子链的结构特点决定了它具有许多优异的性能，如冲击强度高，抗蠕变性和尺寸稳定性好，耐热，透明，吸水率低，无毒，介电性能优良等，因而广泛应用于电子电器、汽车、医疗器材、家电等领域。然而由于PC分子链的高刚性和大的空间位阻使其具有较高的熔体粘度，因此加工困难，难于制作大型制品；PC的耐磨性较差。聚合物的合金化是聚合物改性的重要途径，它可以兼具两种或两种以上聚合物的优良性能，改进单一聚合物某些方面性能的不足，形成性能优异的新材料。目前最常用的聚碳酸酯合金材料是PC/ABS合金，ABS具有良好的耐冲击性和加工流动性，将PC与ABS共混制备PC/ABS合金在性能上可以取长补短，但是PC/ABS合金的拉伸强度、热变形温度有所下降，耐磨性改善较少。CN105038180A公开了一种环保阻燃抗冲击聚碳酸酯复合材料，该材料由双酚A型聚碳酸酯树脂、聚酮、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚四氟乙烯微粉、偏磷酸铝、三氯乙基磷酸酯、纳米碳化钛、柠檬酸三丁酯、辉锑矿粉、水合硅酸镁超细粉、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、纳米碳酸钙、凹凸棒土、石墨烯、2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮、乙撑双硬脂酰胺等原料制成。该材料的耐候性、拉伸强度有所提高，但耐磨性能没有改善，另外，配方比较复杂，在一定程度上也增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述聚碳酸酯合金在耐磨性方面的不足，提供一种PC/PK合金材料及其制备方法，引入聚酮（简称PK），制备的PC/PK合金的耐磨性大幅提高。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种PC/PK合金材料，该合金材料包括如下重量份的原料：PC50-75份、PK10-25份、无卤芳香有机磷阻燃剂10-15份、含氟树脂0.3-0.6份、助剂6.2-10.8份。PK，是一种由一氧化碳、烯烃（乙烯、丙烯）合成的新型绿色聚合物材料，分子是半结晶性、热塑性塑料,本身具有优异的自润滑性和耐磨性，耐高温、阻燃性和低发烟性、机械性能优异、耐化学品腐蚀、耐水解。将PC与PK结合到一起，能够大幅改善PC的耐磨性。一般而言，树脂的冲击强度和拉伸性能会随着阻燃剂用量的增加而降低，而本专利技术的PC/PK合金材料拉伸性能受到的影响较小，仅较PC树脂略微降低，较PC/ABS树脂有所提高。冲击强度较其他PC合金有所提高。上述技术方案，进一步地，所述PC拉伸强度为65MPa，熔融指数在300℃、1.2kg下测定为10-20g/10min。上述技术方案，进一步地，所述PK材料为拉伸度为60MPa,熔融指数在240℃、2.16kg下测定为30-60g/10min。上述技术方案，进一步地，所述助剂选自抗氧剂、润滑剂或者增韧剂，所述抗氧剂以重量份计优选0.1-0.3份；润滑剂以重量份计优选0.2-0.6份、增韧剂以重量份计优选5.8-10份。上述技术方案，进一步地，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸甲酯中的至少一种。乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯（PTW）、乙烯-丙烯酸甲酯(EMA)均与PC、PK相容，单独使用时均能起到增韧效果；PTW上有可以与PC反应的基团环氧官能团，PTW与EMA复配使用，可平衡PC/PK的冲击性能与流动性，起到很好的增容增韧作用。上述技术方案，进一步地，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、硬脂酸甘油酯中的至少一种。上述技术方案，进一步地，所述无卤芳香有机磷系阻燃剂为双酚A一双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、多聚芳基磷酸酯、磷酸三甲苯酯中的一种或几种。无卤芳香有机磷阻燃剂热稳定性高、挥发性低、阻燃效率高，与PC的相容性好，能够改善PC树脂的流动性。上述技术方案，进一步地，所述含氟树脂为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、全氟磺酸树脂、全氟羧酸树脂中的至少一种。含氟树脂具有协同阻燃的作用，能够改善阻燃性能，防止燃烧而产生的滴落；添加量小，效果明显。一种PC/PK合金材料的制备方法，将润滑剂与增韧剂混合均匀，然后与PC、PK及含氟树脂一起加入高速混合机中在50-65℃下混合3-8min，随后将混合物加入到双螺杆挤出机中，并用液体喂料泵计量添加阻燃剂，经挤出造粒而成。上述技术方案，进一步地，所述双螺杆挤出机的工作温度为，一区间220-235℃，二区间230-250℃，三区间-六区间均为220-240℃，七区间为220-230℃，八区间为220-230℃，双螺杆挤出机的喂料频率为20-28Hz，主机转速为500-700r/min，液体计量泵喂料量为13-17kg/h。与传统的无卤阻燃PC/ABS相比，本专利技术所述的PC/PK材料具有更高的热变形温度，更好的光泽度，更好的耐磨性，以及更好的加工性能，优良的阻燃性能，因此在应用方面，可以替代无卤阻燃PC/ABS材料，有更加广泛的应用。具体实施方式为了能够更加清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开的具体实施例。实施例1原料：以重量份计，PC（科思创2800）73份、PK（晓星化学330A）10份、双酚A一双(二苯基磷酸酯)10份、聚四氟乙烯0.3份、季戊四醇硬脂酸酯0.2份、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯5.8份、抗氧剂10100.1份、抗氧剂1680.1份。其中，PC为科思创的牌号为2800的产品，MI为10g/10min(300℃/1.2kg)；PK为晓星化学公司牌号为330A的产品，MI为30g/10min(240℃/2.16kg)。制备方法：将上述润滑剂、抗氧剂与增韧剂混合均匀，然后与PC、PK及聚四氟乙烯一起加入高速混合机中在65℃下混合3min，随后将混合物加入到双螺杆挤出机中，并用液体喂料泵计量添加阻燃剂，双螺杆挤出机八区温度为，一区间220℃，二区间230℃，三区间-八区间均为220℃，挤出机喂料频率为24Hz，主机转速为600r/min，液体计量泵喂料量为13kg/h。实施例2原料：以重量份计，PC52份、PK25份、间苯二酚双（二苯基磷酸酯）15份、聚全氟乙丙烯0.6份、聚乙烯蜡0.6份、乙烯-丙烯酸甲酯7.2份、抗氧剂10100.1份、抗氧剂1680.2份。其中，PC为科思创的牌号为2400的产品，MI为20g/10min(300℃/1.2kg)；PK为晓星化学牌号为330A的产品，MI为30g/10min(240℃/2.16kg)。制备方法：将润滑剂、抗氧剂与增韧剂混合均匀，然后与PC、PK及聚四氟乙烯一起加入高速混合机中在50℃下混合8min，随后将混合物加入到双螺杆挤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PC/PK合金材料，其特征在于，该合金材料包括如下重量份的原料：PC50‑75份、PK10‑25份、无卤芳香有机磷阻燃剂10‑15份、含氟树脂0.3‑0.6份、助剂6.2‑10.8份。

【技术特征摘要】
1.一种PC/PK合金材料，其特征在于，该合金材料包括如下重量份的原料：PC50-75份、PK10-25份、无卤芳香有机磷阻燃剂10-15份、含氟树脂0.3-0.6份、助剂6.2-10.8份。2.根据权利要求1所述的PC/PK合金材料，其特征在于，所述PC拉伸强度为65MPa，熔融指数在300℃、1.2kg下测定为10-20g/10min。3.根据权利要求1所述的PC/PK合金材料，其特征在于，所述PK材料为拉伸度为60MPa,熔融指数在240℃、2.16kg下测定为30-60g/10min。4.根据权利要求1-3任一项所述的PC/PK合金材料，其特征在于，所述助剂选自抗氧剂、润滑剂或者增韧剂。5.根据权利要求4任一项所述的PC/PK合金材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸甲酯中的至少一种。6.根据权利要求4所述的PC/PK合金材料，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、硬脂酸甘油酯中的至少一种。7.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的PC/PK合金材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，刘机关，吉家绚，周洋，张秀文，谭伟宏，崔青涛，李伟，
申请(专利权)人：青岛海尔新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37