极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料及其制备方法和应用。本发明专利技术的聚碳酸酯改性塑料包含60‑90重量份聚碳酸酯、5‑30重量份耐寒增韧剂、0.2‑0.5重量份紫外线吸收剂、0.2‑0.6重量份第一助剂和0.5‑2重量份第二助剂混合物。本发明专利技术的优势在于对聚碳酸酯树脂进行了适合极限环境温度(‑55℃‑70℃)的塑料材料性能改性，制备的材料不仅具有低温‑55℃抗冲击耐应力开裂性，而且具备高温70℃耐热性和刚性。用该聚碳酸酯改性塑料制备的军用弹药包装箱，同时满足高温70℃、48h密封性、24米高度堆码和低温‑55℃、24h负重跌落等试验要求，并具备20年以上的包装贮存寿命。在军事、科学考察、防爆防恐、精密仪器等可能遇到极限环境温度条件的领域具有广阔的应用前景。

Polycarbonate modified plastics for limiting ambient temperature and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料改性
，具体地涉及聚碳酸酯材料，特别是极限环境用聚碳酸酯改性塑料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)是一种高分子材料，具有一定的耐热性、刚性，以及常温下极好的缺口抗冲击性能，也广泛应用于例如汽车、军工等领域。但由于PC制品壁厚达到5mm以上时容易应力开裂，低温条件下尤其是-55℃低温抗冲击能力明显下降，普通增韧剂或配比组合很难达到这种极限环境温度增韧效果，制作的军用弹药包装箱在低温-55℃跌落时容易应力开裂，大量的增韧剂又会导致其高温70℃堆码试验倒垛，限制了其应用范围。CN104164034A公开了一种阻燃改性塑料及其制备方法。通过高抗冲击聚苯乙烯加入阻燃剂并进行增韧改性，用于军用包装制品，满足GJB4403-2002相关试验要求。但由于专利技术人所用包装箱要满足70℃、48h、1.2吨高温堆码和70℃、48h密封试验，该材料的力学性能很难满足高温试验要求。CN106905595A中公开了一种军用滚塑弹药包装专用复合材料及其制备方法，通过加入一定比例的线性低密度聚乙烯LLDPE、高密度聚乙烯HDPE、三聚氰胺甲醛树脂、交联剂、纳米强化颗粒、成核剂，由此利用适度的交联，使得复合材料具有一定的抗冲击强度、耐高温等性能，但是其并不具有在极限温度负重60kg的跌落性能，高温70℃负重堆码性能也很难满足要求。再例如，CN1916076A中公开了一种耐低温PC/PBT塑料合金。具体地，其主要适合用于制造需要耐低温场合的割草机外壳，汽车前保险杠、仪表盘和需要耐低温的工业用滑轮等，该材料的最低耐受温度仅为-40℃，且不能满足包装箱极限温度负重跌落性能要求。虽然现有技术制备的聚碳酸酯耐寒增韧改性材料普遍能够实现其冲击强度高，硬度高，不过基本属于耐寒-30℃至-40℃的聚碳酸酯耐寒改性材料，制品也很少涉及负重跌落，对于极限环境用聚碳酸酯耐极寒改性材料更是很少涉及。所以亟待开发极限环境用聚碳酸酯改性材料以满足弹药包装对材料要求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的至少部分技术问题，专利技术人进行了深入研究，专利技术人通过深入研究，科学论证课题需要，筛选各种聚碳酸酯材料、发现耐寒-55℃的增韧剂及其组合，试验各种成分组合匹配，制备了极限环境用聚碳酸酯改性塑料，极大的改进了聚碳酸酯改性材料的极限低温耐冲击性、耐候性、耐应力开裂性和高温抗变形等性能。试验后包装箱低温-55℃、24h负重60kg、1.5米无任何破损开裂，高温70℃、48h负重1.2吨堆码无开裂鼓胀、倒垛。经高温70℃、48h后包装箱鼓胀变形小，能保证0.02Mpa密封性能。至少部分地基于此完成了本专利技术。具体地，本专利技术包括以下内容。本专利技术的第一方面，提供一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，包含60-90重量份聚碳酸酯、5-30重量份耐寒增韧剂、0.2-0.5重量份紫外线吸收剂、0.2-0.6重量份第一助剂和0.5-2重量份第二助剂混合物。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，在300℃/1.2kg下其质量熔体流动速率为6-10g/10min。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg下的质量熔体流动速率8-13g/10min。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述耐寒增韧剂选自由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯类接枝有机硅氧烷形成的共聚物、聚碳酸酯与有机硅共聚物、苯乙烯和丁二烯组成以阴离子聚合反应生成的热塑性弹性体、乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物组成的组中的至少一种。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯类接枝有机硅氧烷形成的共聚物中硅氧烷含量为50％以上，所述乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物中含有30％以上的甲基丙烯酸酯。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述第一助剂通过受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂复配得到，所述复配的比例为1:1，所述受阻酚类抗氧剂选自由由Irganox1076、Irganox1010、Irganox1098和Irganox1024所组成的组中的一种或几种，所述亚磷酸酯抗氧剂选自由Irganox168、Irganox626和抗氧剂TP80所组成的组中的一种或几种。根据本专利技术的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，优选地，所述第二助剂混合物包含环状聚二甲基硅氧烷液体或多元醇脂肪酸酯，和色粉。本专利技术的第二方面，提供一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料的制备方法，包括以下步骤：(1)按比例混合聚碳酸酯和耐寒增韧剂，高速混合，再加入环状聚二甲基硅氧烷液体或多元醇脂肪酸酯混合3-5分钟，然后依次加入紫外线吸收剂、第一助剂和色粉，再次混合得到混合物料；和(2)将步骤(1)的混合物料在240℃-260℃下经熔融混炼剪切挤出、拉条、冷却、切粒、干燥、包装后得到聚碳酸酯改性塑料。本专利技术的第三方面，提供根据第一方面所述的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料在弹药包装专用材料中的应用。本专利技术聚碳酸酯改性塑料很好地解决了该材料注塑包装箱极限低温-55℃、24h后负重60kg、1.5米高自由跌落无破损问题，同时满足高温70℃、48h密封性试验和1.2吨堆码稳定性问题。材料具备极限温度极好的耐冲击、耐候、耐应力开裂和高温刚性以及耐热性。材料加工制备工艺简单，可以供军工、精密仪器等特种领域注塑包装制品使用，具有特种行业领域应用价值和应用前景。本专利技术聚碳酸酯改性塑料用于军用弹药包装箱时，可同时满足高温70℃包装密封性、堆码试验要求和低温-55℃极寒环境负重跌落等性能试验要求，现有聚碳酸酯材料很难达到如此低温性能要求，现有汽车行业用聚碳酸酯或PC/ABS合金改性材料很难达到如此低温性能要求。该极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料的耐候性能好，且加工制备工艺简单，可以供军事、精密仪器等特种领域注塑包装制品使用。其具备20年以上的包装贮存寿命，该材料在军事、精密仪器等领域具有广阔的应用前景。具体实施方式现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，其特征在于，包含60-90重量份聚碳酸酯、5-30重量份耐寒增韧剂、0.2-0.5重量份紫外线吸收剂、0.2-0.6重量份第一助剂和0.5-2重量份第二助剂混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，其特征在于，包含60-90重量份聚碳酸酯、5-30重量份耐寒增韧剂、0.2-0.5重量份紫外线吸收剂、0.2-0.6重量份第一助剂和0.5-2重量份第二助剂混合物。


2.根据权利要求1所述的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，在300℃/1.2kg下其质量熔体流动速率为6-10g/10min。


3.根据权利要求1所述的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，其特征在于，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg下的质量熔体流动速率为8-13g/10min。


4.根据权利要求1所述的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，其特征在于，所述耐寒增韧剂选自由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯类接枝有机硅氧烷形成的共聚物、聚碳酸酯与有机硅共聚物、苯乙烯和丁二烯组成以阴离子聚合反应生成的热塑性弹性体、乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物组成的组中的至少一种。


5.根据权利要求4所述的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯类接枝有机硅氧烷形成的共聚物中硅氧烷含量为50％以上，所述乙烯和甲基丙烯酸酯共聚物中含有30％以上的甲基丙烯酸酯。


6.根据权利要求1所述的极限环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立成，张澎，张建礼，刘兴民，李立永，刘金树，
申请(专利权)人：秦皇岛天秦装备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13