一种超低温加纤超韧聚碳酸酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种超低温加纤超韧聚碳酸酯及其制备方法和应用。本发明专利技术所述超低温加纤超韧聚碳酸酯主要由以下原料制成：聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯‑聚硅氧烷共聚物、玻璃纤维，以及预混物；其中，所述预混物包括如下组分：聚碳酸酯以及助剂。本发明专利技术中，通过将聚碳酸酯与具有特定片段结构的聚碳酸酯‑聚硅氧烷化合物配合使用，加之玻璃纤维等辅助作用，使得所制备的聚碳酸酯材料具有良好的韧性，在超低温环境中同样能够保持优异的耐冲击强度特性，能够满足实际使用的需求。

A Ultra-low Temperature Fiber-added Ultra-Toughness Polycarbonate and Its Preparation Method and Application

The invention provides an ultra-low temperature fiber-added ultra-tough polycarbonate and a preparation method and application thereof. The ultra-low temperature fiber-added ultra-tough polycarbonate is mainly made from the following raw materials: polycarbonate resin, polycarbonate polysiloxane copolymer, glass fiber, and premix, wherein the premix comprises the following components: polycarbonate and additives. In the present invention, the prepared polycarbonate material has good toughness by using polycarbonate with polycarbonate and polysiloxane compound with specific fragment structure and assistant action of glass fiber, and can also maintain excellent impact strength characteristics in ultra-low temperature environment, and can meet the needs of practical use.

【技术实现步骤摘要】
一种超低温加纤超韧聚碳酸酯及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子复合材料领域，具体而言，涉及一种超低温加纤超韧聚碳酸酯及其制备方法和应用。
技术介绍
聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有良好的机械性能、热性能，由于聚碳酸酯透明度高，因而被誉为“透明金属”。由于性能优异，聚碳酸酯广泛用于电子电气、汽车工业、建筑材料、办工设备、包装材料等领域中，是目前五大通用工程塑料之一。随着相关行业的飞速发展，对于所应用的聚碳酸酯材料的性能要求也越来越高，而且不同行业、不同产品、不同用途的分化，也对于材料有着不同的要求，单一的聚碳酸酯树脂已经难以满足相关行业的性能要求。例如，聚碳酸酯分子间堆砌不够密集，在低温下，力学性能发生改变，抗冲击力降低，无法满足低温条件中的应用需求。特别是在超低温情况下，现有聚碳酸酯材料的拉伸强度、弯曲强度以及弯曲模数等性能参数，更是急剧下降，根本无法满足实际使用性要求。耐寒剂等助剂的使用虽然能够在一定程度上改善聚碳酸酯材料的耐超低温特性，但其使用一方面会显著增加材料的制备成本，另一方面助剂的过多使用会增加塑化过程中工艺控制的难度，同时也容易导致制件上银纹、气泡，以及真空泡等缺陷的产生。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种超低温加纤超韧聚碳酸酯，本专利技术聚碳酸酯材料具有耐超低温冲击性能优异，韧性优良等优点。本专利技术的第二目的在于提供一种所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯的制备方法。本专利技术的第三目的在于提供一种所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种超低温加纤超韧聚碳酸酯，所述超低温加纤超韧聚碳酸酯主要由以下原料制成：聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、玻璃纤维，以及预混物；其中，所述预混物包括如下组分：聚碳酸酯以及助剂。优选的，本专利技术所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯中，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，包含下式(I)、(II)、(III)的聚硅氧烷嵌段中的任意一种，其中，式(I)-(III)中，n为10～70的整数，优选50～60的整数；p为40～50的整数，优选45～50的整数；R1,R2分别独立为单价C1-C13有机基团；当取代基R1或R2的数量大于1时，不同的R1可以独立的为相同或不同，不同的R2可以独立的为相同或不同；R3为二价C2-C8脂肪族基团；X为卤素、氰基、硝基、C1-C8烷基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯基氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳基烷氧基、C7-C12烷芳基、C7-C12烷芳氧基；y为0～4的整数；当y大于1时，不同的取代基X可相同可不同。优选的，本专利技术所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯中，聚碳酸酯树脂重均分子量为18000～35000；更优选的，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为22000～30000；进一步优选的，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为25000～28000。优选的，本专利技术所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯中，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中，聚碳酸酯嵌段与聚硅氧烷嵌段的重量比为(88-94)：(6-22)；更优选的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中，聚碳酸酯嵌段与聚硅氧烷嵌段的重量比为(82-85)：(18-20)。优选的，本专利技术所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯中，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物重均分子量为28000～35000，且分散性指数为1.1-1.9。优选的，本专利技术所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯中，玻璃纤维为短切纤维或无捻粗纱中的一种；更优选的，所述玻璃纤维的单丝直径为10-20μm。优选的，本专利技术所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯中，所述助剂包括：润滑剂，以及抗氧化剂中的至少一种；更优选的，所述润滑剂包括：季戊四醇异硬脂酸酯类或者褐煤蜡类润滑剂中的至少一种；和/或，所述抗氧剂包括：酚类抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂以及含硫类抗氧剂中的至少一种。优选的，本专利技术所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯中，按照重量百分数计，各原料的用量如下：聚碳酸酯树脂50～74％，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物8～15％，玻璃纤维8～15％，以及预混物10～20％；更优选的，按照重量百分数计，各原料的用量如下：聚碳酸酯树脂60-70％，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物9～12％，玻璃纤维8～12％，以及预混物13～16％；优选的，本专利技术所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯中，按照重量百分数计，所述预混物中，各组分含量如下：聚碳酸酯树脂75～99％，助剂1％～25％；更优选的，按照重量百分数计，所述预混物中，各组分含量如下：聚碳酸酯树脂90～99％，润滑剂0.01～5％，以及抗氧化剂0.01～5％。优选的，本专利技术所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯中，所述超韧耐低温阻燃聚碳酸酯的原料还进一步包括颜料。优选的，本专利技术所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯当根据ASTMD256测量时，所述超韧耐低温阻燃聚碳酸酯在-30℃下的缺口冲击强度≥75J/m。同时，本专利技术还提供了所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯的制备方法，包括：将聚碳酸酯树脂，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，以及预混物加入到高速混合机中混合20-30分钟；然后，将混合物与玻璃纤维加入挤出机中，挤出拉条经水槽冷却后切粒，即得超耐低温加纤超韧聚碳酸酯；优选的，双螺杆挤出机为设有6-9个温度控制区的挤出机，且挤出温度250-300℃，螺杆转速450-600rpm。同样的，本专利技术还提供了所述的超韧耐低温阻燃聚碳酸酯在制备制件中的应用。进一步的，本专利技术也提供了包含本专利技术超韧耐低温阻燃聚碳酸酯的制件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术中，通过将聚碳酸酯与具有特定片段结构的聚碳酸酯-聚硅氧烷化合物配合使用，加之玻璃纤维等辅助作用，使得所制备的聚碳酸酯材料具有良好的韧性，在超低温环境中同样能够保持优异的耐冲击强度特性，能够满足实际使用的需求。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。有鉴于超低温条件下现有聚碳酸酯材料在韧性和耐冲击强度等性能参数上所存在的不足之处，本专利技术特提供了一种新型具有耐超低温、超韧特性的聚碳酸酯材料，以解决现有材料在实际应用、特别是极端低温条件下应用所存在不足。具体的，本专利技术所提供的超低温加纤超韧聚碳酸酯的原料主要包括以下几种成分：(A)聚碳酸酯聚碳酸酯为本专利技术超韧耐低温阻燃聚碳酸酯的主材，也是待改性的基材；本专利技术中，可以以脂肪族、芳香族，或者脂肪族-芳香族等聚碳酸酯中的一种或者几种共同使用作为原料；优选的，原料聚碳酸酯为光气法双酚A型聚碳酸酯；优选的，本专利技术中，聚碳酸酯树脂重均分子量为18000～35000；更优选的，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为22000～30000；进一步优选的，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为25000～28000。(B)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物综合了聚碳酸酯和聚硅氧烷(耐低温、耐化学腐蚀性、介电性能优良，耐候性极好，分子链柔性极高，低表面张本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述超低温加纤超韧聚碳酸酯主要由以下原料制成：聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯‑聚硅氧烷共聚物、玻璃纤维，以及预混物；其中，所述预混物包括如下组分：聚碳酸酯以及助剂。

【技术特征摘要】
1.一种超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述超低温加纤超韧聚碳酸酯主要由以下原料制成：聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、玻璃纤维，以及预混物；其中，所述预混物包括如下组分：聚碳酸酯以及助剂。2.根据权利要求1所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，包含下式(I)、(II)、(III)的聚硅氧烷嵌段中的任意一种，其中，式(I)-(III)中，n为10～70的整数，优选50～60的整数；p为40～50的整数，优选45～50的整数；R1,R2分别独立为单价C1-C13有机基团；当取代基R1或R2的数量大于1时，不同的R1可以独立的为相同或不同，不同的R2可以独立的为相同或不同；R3为二价C2-C8脂肪族基团；X为卤素、氰基、硝基、C1-C8烷基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯基氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳基烷氧基、C7-C12烷芳基、C7-C12烷芳氧基；y为0～4的整数；当y大于1时，不同的取代基X可相同可不同。3.根据权利要求1所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为18000～35000；优选的，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为22000～30000；更优选的，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为25000～28000。4.根据权利要求1所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中，聚碳酸酯嵌段与聚硅氧烷嵌段的重量比为(88-94)：(6-22)；优选的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中，聚碳酸酯嵌段与聚硅氧烷嵌段的重量比为(80-85)：(15-20)。5.根据权利要求1所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物重均分子量为28000～35000，且分散性指数为1.1-1.9。6.根据权利要求1所述的超低温加纤超韧聚碳酸酯，其特征在于，所述玻璃纤维为短切纤维或无捻粗纱中的一种；优选的，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文亮，张莉，温炳章，
申请(专利权)人：广东新通彩材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44