本发明专利技术公开了一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料及其制备方法，具体由以下重量份的原料组成：PC树脂30‑70份、PET树脂8‑20份、聚合物复合微球5‑20份、抗氧剂1‑3份、润滑剂0.5‑2份，所述聚合物复合微球，由以下重量百分比的组分构成：含氟丙烯酸酯/马来酸酐的嵌段共聚物3‑10份、功能化的富勒烯粉末1‑7份、表面活性剂1‑3份。本发明专利技术的有益效果在于：利用高效的乳液聚合工艺制备功能化的聚合物复合微球母粒，以富勒烯C60为核心、含氟丙烯酸酯/马来酸酐共聚物为长支链的有机‑无机杂化聚合物复合微球，其独特的核‑壳结构不仅能改善PC/PBT合金材料在多种化学品中的稳定性，且作为微球外壳的丙烯酸酯弹性体层还具有良好的界面增容增韧效果。
A polycarbonate alloy material resistant to solvent and low temperature impact and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种耐溶剂、耐低温冲击的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树脂)是分子主链上含有碳酸酯基的线性热塑性聚合物材料，按其酯基结构分为脂肪族、脂肪-芳香族、芳香族三类，而其中芳香族因其所含刚性的苯环基团可明显改善柔性醚-氧键所导致的力学性能低下的性能缺陷，因而具有最好的使用价值，而这其中又以双酚A型聚碳酸酯树脂的应用领域最为广泛、深入。虽然双酚A型PC树脂具有高透明、高尺寸稳定性、高刚性及高抗冲等优异特性，但始终难以回避聚碳酸酯材料本身所固有的缺陷，即分子链上的柔性醚-氧键在外界化学溶剂的诱导作用下容易发生断裂，从而导致PC树脂开裂、降解以及各项性能严重衰减等一系列不利后果。针对PC树脂不耐溶剂的改善方法大致可分为两类：通过共聚合反应来调整PC树脂的分子链结构的化学反应法、通过外加特定结构的聚合物以及耐溶剂助剂的物理共混法。CN106062073B记述一种耐化学液体及化学蒸汽的聚碳酸酯树脂，其在聚合反应阶段引入了聚硅氧烷，形成了聚碳酸酯-聚硅氧烷的嵌段共聚物，从而获得了耐溶剂性能的改进。化学改性的效果虽然显著，然而其技术门槛高、工艺及其复杂、加工设备要求苛刻，使得材料的加工成本居高不下，大大限制了其可推广应用的工业价值。相比之下，聚碳酸酯的合金化以及外加助剂的物理改性方式则是相关研究的热点方向。CN101280099A制备了聚碳酸酯/聚酰胺的两相合金材料，重点改进了其在二甲苯溶剂中的稳定性，但其改进效果却仅限于二甲苯这一种溶剂，适用范围过窄；CN105860474A则采用PC/PBT的合金化方式来改善聚碳酸酯的耐溶剂特性，但更多关注与材料耐热稳定性的提升；CN107118531A、CN106893298A都加入了PET(聚对苯二甲酸乙二酯)，侧重于通过改善合金相容性的方式，来彻底发挥聚酯材料的耐溶剂特性对于整个合金材料耐溶剂性的促进、提升。纵观上述的物理共混方式可知，由于物理共混改性效果往往要明显低于化学改性方法，其适用范围较窄、提升幅度不明显，而且在加工分散不佳时，其效果还将进一步大打折扣，因而，必须寻找一种兼具化学改性与物理改性两者所长的新型改性方法，才能获得满意的耐溶剂改性效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于填补现有技术方案的空白之处，提供一种耐溶剂、耐低温冲击低的聚碳酸酯合金材料，针对现有技术手段大多单纯聚焦于耐溶剂特性改进的局限性，以独特的核-壳状功能性能聚合物杂化微球为功能添加剂，在改善聚碳酸酯合金的表面耐溶剂特性的同时，该杂化微球所具备的丙烯酸酯弹性体层也起到了PC/PET的相间相容剂及耐低温增韧剂的作用，从而协同改善了合金材料的耐化学性和抗冲击特性，尤其是在低温环境中的缺口敏感性。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，包括以下重量份的原料：所述聚合物复合微球，由以下重量百分比的组分构成：含氟丙烯酸酯/马来酸酐的嵌段共聚物3-10份、功能化的富勒烯粉末1-7份、表面活性剂1-3份。所述的PC树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂，在260℃、5Kg的测试条件下，其熔融指数为8～25g/10min，常温(23℃)缺口冲击强度≥50kJ/m2。所述的PET为聚对苯二甲酸乙二酯树脂，其特性黏数为0.5～1.5dL/g。所述的抗氧剂为能捕捉聚合物受热降解产生自由基的特定结构有机助剂如亚磷酸酯、受阻酚、硫代酯类化合物等中的一种或几种。所述的聚合物复合微球的制备方法为：称取一定比例的含氟丙烯酸酯单体、马来酸酐单体，并与水配置成1:10～1:30浓度的乳化溶液，在高速搅拌状况下加入高效的表面活性剂，形成相对稳定的单体乳液后提升温度至65℃，降低搅拌转速同时加入偶氮化的富勒烯粉末，引发单体的阴离子乳液聚合，反应结束后通过反复的旋转蒸发处理，去除掉其中所含的水分，从而得到有机-无机杂化的聚合物复合微球。所述的含氟丙烯酸酯单体为碳原子数≥7个的烷基碳氟链小分子单体。所述的富勒烯粉末为偶氮苯接枝的富勒烯C60，黑粉粉体颗粒，纯度≥98％。所述的马来酸酐单体为无色针状或片状晶体的有机小分子单体，化学分子量为96。所述的表面活性剂为含双长链烷基的磺酸盐型阴离子表面活性剂。本专利技术的第二目的在于提供上述耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料的制备方法，所述的方法包括以下步骤：(1)按所述的重量份称取PC树脂、PET树脂、抗氧剂，混合均匀，得到混合原料：(2)将干燥后的混合原料放置于一台紧密啮合同向旋转的双螺杆挤出机的主喂料仓中，经喂料螺杆加入到挤出机的机筒内；按比例称取聚合物复合微球，经侧向喂料螺杆加入到挤出机的机筒内。所用螺杆挤出机的直径为36mm，长径比L/D为44，主机筒从加料口到机头出口的各分区温度设定为：100℃、220℃、230℃、240℃、240℃、230℃、230℃，主机转速为200转/分钟，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到所述的耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料。本专利技术具有如下有益效果：1、针对传统的技术方案局限性比如仅关注耐溶剂改性，或者在提升耐溶剂性能的同时损失合金材料的力学性能，尤其是聚碳酸酯所特有的高抗冲特性，利用高效乳液聚合反应法，制备了以高吸附性的偶氮化富勒烯分子为核心、耐溶剂性能优异的含氟丙烯酸酯单体为枝化结构的核-壳状聚合物微球，所形成的含氟丙烯酸酯弹性体层不仅能赋予聚碳酸酯材料在多种化学溶剂中的稳定性改善，且对合金材料中的PC/PET两相结构起到了增容、增韧的良好效果，从而进一步发挥了PET自身所具备的优良耐溶剂，改善了PC材料在低温环境中易应力集中、开裂的冲击性能缺陷，实现了耐化学性和力学性能的协同提升。2、通过本专利技术技术方案得到聚碳酸酯合金材料，在常规的力学性能方面，得益于功能性聚合物微球的良好增容、增韧效果，PC/PET合金材料具有优异的刚韧平衡表现，材料的弯曲强度、弯曲模量与常规材料保持一致或略有提高，而冲击性能则有着及其明显的改善，尤其是在低温环境(-30℃)缺口冲击强度保持率，从常规材料的20-30％左右大幅度提升至80-90％，低温的多轴冲击也从脆性断裂转变为韧性断裂，表明所得聚碳酸酯合金材料具有优异的耐低温冲击特性；更进一步的，得益于PET相间相容性的改善以及含氟聚合物微球的加入，聚碳酸酯合金在不仅在常规化学溶剂如二甲苯、10％碳酸钠中保持良好稳定性(浸泡开裂时间≥60min)，且在面向实际使用环境模拟是，在表面涂抹车用洗涤剂、护手霜、防晒霜等化学试剂时可保持120min以上的不开裂时间，是一种抗冲击特性突出、耐化学溶剂性能优异的多功能化聚碳酸酯合金材料，尤其适用于一些汽车外部饰件如后定风翼、前后保险杠饰条、ABC柱外装饰板及门把手等，也可应用于其他领域如家用电器壳体、建筑装饰材料等对使用环境复杂、易接触到多种化学试剂的领域。具体实施方式下面通过具体的实施方式对本专利技术做本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：/n
【技术特征摘要】
1.一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
所述聚合物复合微球，由以下重量百分比的组分构成：含氟丙烯酸酯/马来酸酐的嵌段共聚物3-10份、功能化的富勒烯粉末1-7份、表面活性剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，其特征在于：所述的PC树脂为双酚A型聚碳酸酯树脂，在260℃、5Kg的测试条件下，其熔融指数为8～25g/10min，常温(23℃)缺口冲击强度≥50kJ/m2。
3.根据权利要求1所述的一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，其特征在于：所述的PET为聚对苯二甲酸乙二酯树脂，其特性黏数为0.5～1.5dL/g。
4.根据权利要求1所述的一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂为能捕捉聚合物受热降解产生自由基的特定结构有机助剂如亚磷酸酯、受阻酚、硫代酯类化合物等中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料，其特征在于：所述的聚合物复合微球的制备方法为：称取一定比例的含氟丙烯酸酯单体、马来酸酐单体，并与水配置成1:10～1:30浓度的乳化溶液，在高速搅拌状况下加入高效的表面活性剂，形成相对稳定的单体乳液后提升温度至65℃，降低搅拌转速同时加入偶氮化的富勒烯粉末，引发单体的阴离子乳液聚合，反应结束后通过反复的旋转蒸发处理，去除掉其中所含的水分，从而得到有机-无机杂化的聚合...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯华，
申请(专利权)人：上海华合复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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