一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料及其制备方法。所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂组成，所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和沙林树脂的重量比为(2.8～14.5):(1.2～7):1。本发明专利技术提供的PC/PMMA复合材料兼具有优异的耐刮擦性能和韧性，符合箱包壳体材料的各项测试要求。

A PC/PMMA Material for Luggage Shell and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料领域，尤其涉及一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)由于同时具有优良的刚性及良好的韧性，而且具有优于PA6、PBT、ABS、PP等树脂的耐刮擦性，被广泛用于箱包壳体。为了增加箱包的美观性，通常需要在其壳体外面进行覆膜处理，同时覆膜处理也能够减少箱包在使用中的划伤，延长其使用寿命。甲基丙烯酸甲酯(PMMA)无色透明，拥有聚碳酸酯四倍以上的耐刮擦性。目前，已有研究立足于将PC和PMMA进行共混，旨在结合这两种聚合物的性能，特别是增强的耐刮擦性能。然而，PC与PMMA相容性差，如此形成的共混体系不仅不利于PC和PMMA发挥各自的优势，而且还可能由于PC与PMMA之间的不相容而导致混合材料性能的整体下降。为此，CN107849231A公开了一种聚合物共混物，其含有源自以下各项的熔融挤出的聚合物：(i)80～95wt％的聚碳酸酯，所述聚碳酸酯具有45～80％的封端水平和300～5000ppm的含有特定支化结构的支化水平；(ii)4.9～20wt％的聚甲基丙烯酸甲酯；以及(iii)0.1～1.5wt％的催化剂；在熔融挤出期间至少一部分的所述聚碳酸酯和所述聚甲基丙烯酸甲酯发生酯交换，以产生酯交换聚合物。CN107849231A是通过PC与PMMA之间发生酯交换反应使两者融合为一体以提高其相容性，为化合反应增容，操作过程较为复杂。而如何采用物理方式提高PC与PMMA之间的相容性以使所得复合材料兼具有良好的耐刮擦性能和韧性已经成为PC/PMMA复合材料应用于箱包壳体的技术难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服PC与PMMA相容性不好的缺陷，而提供一种能够通过物理方式提高PC与PMMA之间的相容性以获得兼具有良好耐刮擦性能和韧性的用于箱包壳体的PC/PMMA材料及其制备方法。具体地，本专利技术提供了一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其中，所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂组成，所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和沙林树脂的重量比为(2.8～14.5):(1.2～7):1。进一步的，所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由如下重量百分比的组分组成：进一步的，所述聚碳酸酯为挤出级聚碳酸酯。进一步的，所述聚碳酸酯在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为3.5～8.0cm3/10min。进一步的，所述聚甲基丙烯酸甲酯为低流动性聚甲基丙烯酸甲酯。进一步的，所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的熔融指数小于3.0cm3/10min。进一步的，所述沙林树脂为乙烯-(甲基)丙烯酸-金属离子聚合物，金属离子为锌离子、钠离子、镁离子、钾离子或锂离子。进一步的，所述增韧剂为丙烯酸酯类聚合物。进一步的，所述分散剂选自硅氧烷类分散剂、硬脂酸盐类分散剂和蜡类分散剂中的至少一种。进一步的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。本专利技术还提供了所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料的制备方法，其中，该方法包括：将所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂混合均匀，之后将所得混合料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。进一步的，所述混合在混料锅中进行，且所述混合的条件包括转速为300～500r/min，时间为2～5min。进一步的，所述熔融挤出的条件包括温度为240～260℃，螺杆转速为350～500r/min，真空度不小于0.08MPa。本专利技术的关键在于将沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂共同作为PC/PMMA复合材料的改性助剂并将聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和沙林树脂的重量比控制在特定范围内，其中，沙林树脂的特定多元结构能够提高PC树脂和PMMA树脂之间的相容性，并促使增韧剂、分散剂和抗氧剂在整个体系中的均匀分散以最大程度地发挥其功效；沙林树脂中的离子键同时还赋予材料突出的熔体强度，加入到PC/PMMA材料中可以提高材料的熔体强度从而提高箱包壳体吸塑成型时的良品率。由此获得的PC/PMMA复合材料兼具有优异的耐刮擦性能、韧性和熔体强度，从而拓宽了其应用范围。具体实施方式下面详细描述本专利技术。在本专利技术中，所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂组成，其中，所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂的重量比为(2.8～14.5):(1.2～7):1。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述聚碳酸酯的含量大于聚甲基丙烯酸甲酯的含量，且所述聚甲基丙烯酸甲酯的含量大于沙林树脂的含量。具体地，相对于40～80重量份的聚碳酸酯，所述聚甲基丙烯酸甲酯的含量可以为20～35重量份，所述沙林树脂的含量可以为5～15重量份，所述增韧剂的含量可以为3～5重量份，所述分散剂的含量可以为0.2～0.6重量份，所述抗氧剂的含量可以为0.2～0.6重量份。在本专利技术的最优选实施方式中，所述所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由如下重量百分比的组分组成：在本专利技术中，所述聚碳酸酯优选为挤出级聚碳酸酯。所述聚碳酸酯在300℃、1.2kg条件下的熔融指数优选为3.5～8.0cm3/10min，其优选但不限于科思创PCET3113。在本专利技术中，所述聚甲基丙烯酸甲酯优选为低流动性聚甲基丙烯酸甲酯。所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的熔融指数优选小于3.0cm3/10min，其优选但不限于台湾奇美PMMACM-203。所述沙林树脂是指乙烯-(甲基)丙烯酸锌盐、钠盐、锂盐等离子键聚合体。在本专利技术中，所述沙林树脂优选为乙烯-(甲基)丙烯酸-金属离子聚合物，金属离子为锌离子、钠离子、镁离子、钾离子或锂离子，具体可以为但不限于杜邦Surlyn1652。在本专利技术中，所述增韧剂可以为现有的各种能够提高所述PC/PMMA复合材料韧性的物质，其具体实例包括但不限于：丙烯酸酯类聚合物、含硅氧烷基聚合物、丁二烯基类聚合物中的至少一种，特别优选为丙烯酸酯类聚合物。其中，所述丙烯酸酯类聚合物的具体实例包括但不限于：聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸异丁酯、聚丙烯酸异辛酯、聚丙烯酸月桂酯、聚丙烯酸环己酯、聚丙烯酸全氟烷基酯、聚丙烯酸羟乙基磷酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸异辛酯、聚甲基丙烯酸月桂酯等中的至少一种。所述丙烯酸酯类聚合物具体可以为陶氏MBS2620。在本专利技术中，所述分散剂可以为现有的各种有利于助剂在树脂基体中分散的物质，其具体实例包括但不限于：硅氧烷类分散剂、硬脂酸盐类分散剂和蜡类分散剂中的至少一种。所述分散剂例如可以为发基的PETS。在本专利技术中，所述抗氧剂的种类可以为本领域的常规选择，优选为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂，具体例子为本领域技术人员公知，例如可以为氰特的1076和/或168。本专利技术还提供了所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料的制备方法，其中，该方法包括：将所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂混合均匀，之后将所得混合料在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒。其中，所述混合可以手动搅拌混合，也可以在现有的各种混合设备中进行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其特征在于，所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂组成，所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和沙林树脂的重量比为(2.8～14.5):(1.2～7):1。

【技术特征摘要】
1.一种用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其特征在于，所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、沙林树脂、增韧剂、分散剂和抗氧剂组成，所述聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和沙林树脂的重量比为(2.8～14.5):(1.2～7):1。2.根据权利要求1所述的用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其特征在于，所述用于箱包壳体的PC/PMMA材料由如下重量百分比的组分组成：3.根据权利要求1或2所述的用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为挤出级聚碳酸酯；所述聚碳酸酯在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为3.5～8.0cm3/10min。4.根据权利要求1或2所述的用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯为低流动性聚甲基丙烯酸甲酯；所述聚甲基丙烯酸甲酯在230℃、3.8kg条件下的熔融指数小于3.0cm3/10min。5.根据权利要求1或2所述的用于箱包壳体的PC/PMMA材料，其特征在于，所述沙林树脂为乙烯-(甲基)丙烯酸-金属离子聚合物，金属离子为锌离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志峰，刁雪峰，王清文，
申请(专利权)人：金旸厦门新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35