一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料及制备方法技术

本发明专利技术涉及增韧塑料领域，公开了一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料及制备方法。包括如下制备过程：（1）先将SAM增韧剂与PBT树脂混合均匀后，用紫外光照射使增韧剂固化PBT树脂表面；（2）加入聚碳酸酯树脂、抗氧剂、高温润滑剂混合均匀；（3）将混合料加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得增韧聚碳酸酯合金塑料。本发明专利技术制得的合金塑料，采用紫外光照射，使少量加入的增韧剂固化，均匀分散并且紧密粘结在树脂表层，从而使其发挥更好的增韧效果，同时核壳结构的增韧剂可吸收大量冲击能，同时在引入有机硅组分后显著提高了低温环境下冲击性能，可广泛用于为电动汽车充电桩领域。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料及制备方法
本专利技术涉及增韧塑料领域，公开了一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料及制备方法。
技术介绍
近年来，电动汽车具有零排放、能源利用率高、低噪音等特点，得到国家政策的大力扶持，发展迅速。但是目前电动汽车充电基础设施并不完善，限制了充电汽车的普及。充电桩是电动汽车充电基础设施至关重要的一环，由于其使用环境的特殊性、差异性要求其壳体材料具有良好的机械性能和耐低温冲击性能。聚碳酸酯（PC）是主链上含有苯环和碳酸酯基团的芳香族非结晶性聚合物，具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、耐热、介电性能优良、吸水率低等优点。但是PC材料存在一些不足，如低温冲击性能差，对缺口敏感。PBT为结晶型热塑性树脂，结晶速率快，有利于成型加工，耐蠕变性能优异，力学性能受温度的影响较小，但PBT尚存在一些不足，如对缺口冲击敏感，高温下遇水易分解等。PC/PBT合金材料，可明显提高PC的流动性、改善其加工性能、耐应力开裂性能和耐化学药品性能，并降低成本；同时也可改善PBT单独使用时的不足，如加工时易发生翘曲变形等。PC/PBT共混物具有优良的耐溶剂性、耐磨性、尺寸稳定性和耐应力开裂性，且加工性能较好、热变形温度高。PC/PBT材料在充电桩制造领域应用具有如下优势：简化成型工艺，提升产品结构设计灵活性；适合轻量化设计，使应用更加简便；具有更加优异的耐酸碱、耐盐雾腐蚀性能；具备更好的介电性能，保证安全用电；环保，无需喷涂、电镀等高污染环节。但是PC/PBT材料存在一些不足，如低温冲击性能差，对缺口敏感这些不足限制了其应用范围的进一步扩大。因此，提高PC/PBT材料低温冲击性的研究成为目前的研究热点课题。中国专利技术专利申请号201511006251.1公开了一种聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯合金材料及其制备方法和采用气辅成型制备塑料制品中的应用，由以下重量百分含量的组分组成：PC30~80％；PBT10~55％；ABS5~10％；增韧剂1~8％；相容剂1~5％；扩链剂0.1~2.0％；助剂0.2~5％。该专利技术通过各组分在特定含量下的组合产生理想的协同作用，并通过挤出混炼工艺挤出，使其具有高分解温度，高韧性，易喷漆涂装的特性，尤其适合气辅成型工艺，综合性能优异。本专利技术材料的制备方法，采用现有的设备双螺杆挤出机即可实现，制备简单，易于控制，易于工业化大规模生产，具有广阔的应用前景。中国专利技术专利申请号201510982724.5公开了一种高韧性PC/PBT合金材料及其制备方法，包括以下重量份的组分：PC树脂40~90份，PBT树脂10~50份，含活性官能团增韧剂1~5份，增韧剂0~5份，抗氧剂0.1~1份及润滑剂0.1~1份；首先将PBT树脂与含活性基团增韧剂置于双螺杆挤出机中造粒成PBT增韧母粒，然后将PBT增韧母粒与其他组分加入混合搅拌机中，充分混合后，再置于双螺杆挤出机中造粒，得到增韧PC/PBT产品。与现有技术相比，该专利技术所得PC/PBT产品，通过对PBT树脂增韧，从而大大提高产品的高速冲击韧性以及低温冲击韧性。根据上述，现有方案中用于PC/PBT进行增韧改性的增韧剂，虽能显著提高PC/PBT材料常温冲击性能，但普遍存在添加量大，低温冲击不足等缺点，本专利技术提出了一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料及制备方法，可有效解决上述技术问题。
技术实现思路
目前应用较广的PC/PBT复合材料存在韧性差，低温抗冲击不足等缺陷，影响了复合材料的使用性能和应用范围。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料的制备方法，制备的具体过程为：（1）先将有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂（SAM）与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在高混机中均匀混合，然后用紫外光照射使增韧剂固化在聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂表面；（2）向高混机中加入聚碳酸酯树脂、抗氧剂、高温润滑剂，混合均匀；（3）先将混合料加入双螺杆挤出机中，在熔融状态下挤出成条，然后在常温下用冷却水槽冷却，再切粒、干燥，制得增韧聚碳酸酯合金塑料。优选的，所述各原料按重量份计，其中：有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂2~3重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25~30重量份、聚碳酸酯树脂66~72.5重量份、抗氧剂0.2~0.4重量份、高温润滑剂0.3~0.6重量份。优选的，步骤（1）所述有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂中，有机硅链段40~65重量份、丙烯酸酯链段25~40重量份、甲基丙烯酸甲酯链段10~20重量份。优选的，步骤（1）所述混合的温度为70~90℃，转速为120~150r/min，时间为30~50min。优选的，步骤（1）所述紫外光的波长为50~200nm，照射距离为10~15cm，时间为3~5min。优选的，步骤（2）所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂626、抗氧剂300中的至少一种。优选的，步骤（2）所述高温润滑剂为石墨粉。优选的，步骤（3）所述干燥的温度为70~75℃，时间为24~30h。由上述方法制备得到的一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料，采用紫外光（UV）照射使SAM固化，能使仅含少量SAM增韧剂均匀分散并且紧密粘结在PBT树脂表层，从而使其发挥更好的增韧效果，再与PC树脂混合避免了PC不耐紫光的特点；SAM对PC/PBT合金材料增韧，当受到冲击应力时，有机硅-丙烯酸酯橡胶相能吸收大量冲击能，而含有大量酯基的甲基丙烯酸甲酯壳则保证其在PC/PBT合金材料中有良好的分散性和相容性，从而显著提高PC/PBT合金材料的韧性及改善缺口敏感性；并且引入有机硅组分，在低温环境下仍能保持优异的冲击性能。通过此方法有效避免了PC/PBT合金韧性差，低温冲击不足的缺点。测试本专利技术制备的PC/PBT合金材料的缺口冲击强度，并与未添加增韧剂的PC/PBT合金材料相对比，本专利技术的方法具有明显优势，如表1所示。表1：本专利技术提供了一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、提出了利用紫外光照射固化SAM增韧剂制备电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料的方法。2、通过加入少量SAM增韧剂，并采用紫外光照射使其固化，使增韧剂均匀分散并且紧密粘结在树脂表层，从而使其发挥更好的增韧效果，再与PC树脂混合后有效避免了PC不耐紫光的缺陷。3、通过利用SAM的核壳结构，制得的合金塑料在受到冲击时可吸收大量冲击能，而含有大量酯基的甲基丙烯酸甲酯壳则保证其在PC/PBT合金材料中有良好的分散性和相容性，进而显著提高可合金材料的韧性及改善缺口敏感性，在引入有机硅组分后可提高低温环境下的优异冲击性能。4、本专利技术制得的PC/PBT合金性能优异，可广泛用于为电动汽车充电桩领域，推动电动汽车基础设施的建设，助力电动汽车的普及。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）先将有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在高混机中均匀混合，然后用紫外光照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：（1）先将有机硅‑丙烯酸酯‑甲基丙烯酸甲酯增韧剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在高混机中均匀混合，然后用紫外光照射使增韧剂固化在聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂表面；（2）向高混机中加入聚碳酸酯树脂、抗氧剂、高温润滑剂，混合均匀；（3）先将混合料加入双螺杆挤出机中，在熔融状态下挤出成条，然后在常温下用冷却水槽冷却，再切粒、干燥，制得增韧聚碳酸酯合金塑料。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：（1）先将有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在高混机中均匀混合，然后用紫外光照射使增韧剂固化在聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂表面；（2）向高混机中加入聚碳酸酯树脂、抗氧剂、高温润滑剂，混合均匀；（3）先将混合料加入双螺杆挤出机中，在熔融状态下挤出成条，然后在常温下用冷却水槽冷却，再切粒、干燥，制得增韧聚碳酸酯合金塑料。2.根据权利要求1所述一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料的制备方法，其特征在于：所述各原料按重量份计，其中：有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂2~3重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯25~30重量份、聚碳酸酯树脂66~72.5重量份、抗氧剂0.2~0.4重量份、高温润滑剂0.3~0.6重量份。3.根据权利要求1所述一种电动汽车充电桩专用聚碳酸酯合金塑料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述有机硅-丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯增韧剂中，有机硅链段40~65重量份、丙烯酸酯链段25~40重量份、甲基丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51