超支化聚酯共聚物、免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种超支化聚酯共聚物、免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料及其制备方法。所述超支化聚酯共聚物由含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚得到；所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯由丁二酸酐、六亚甲基二异氰酸与丙烯酸羟乙酯对超支化聚酯进行改性得到。以重量百分比计，所述免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料由包括如下组分的原料制备而成：聚碳酸酯57‑80％、玻璃纤维10‑30％、超支化聚酯共聚物0.2‑1％、增韧剂5‑10％、抗氧剂0.1‑0.5％、润滑剂0.5‑1.5％、抗UV剂0.1‑0.5％。该免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料不仅具有表面低浮纤、高光泽、耐刮擦性能优良的优点，同时具有优良的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
超支化聚酯共聚物、免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种超支化聚酯共聚物、免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料及其制备方法。
技术介绍
玻璃纤维增强型的聚碳酸酯复合材料由于具有较好的韧性、刚性以及耐化学性，被广泛应用于手机、平板、笔记本等电子产品。通常玻璃纤维增强型的聚碳酸酯复合材料在注塑成型后，会对制件表面的塑胶作喷涂或电镀处理，来弥补产品表面浮纤和容易划伤的不足。近年来随着免喷涂材料的推出，相比传统的塑胶材料，免喷涂材料具有丰富的色彩、良好的表面光泽、良好的耐化学性、良好的表面耐刮擦性、更环保、更低的综合使用成本等优势。因此，研究免喷涂PC加纤复合材料，在电子电气和通讯器材等方面的发展具有重要意义。目前，在免喷涂PC加纤复合材料领域依然存在着一些亟待解决的问题，特别是表面浮纤的问题和表面耐刮擦性较差的问题。现有研究一般是通过如下两种方法来改善上述问题：1.降低玻璃纤维的添加量，这种方法会导致此类产品的综合机械性能和耐温、以及耐化学性能均大打折扣；2.添加增容剂，并且增容剂大都是马来酸酐的接枝物，由于这些增容剂的表面活性不高，若添加量少，则增容效果有限，无法改善表面浮纤；若添加量大，则形成聚合物里的第三相，不仅对材料整体的机械性能和表面硬度产生较大影响，而且还使得材料的流动性变得很低，加工性能变差。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料，使其不仅具有表面低浮纤、高光泽、耐刮擦性能优良的优点，同时具有优良的机械性能。为达到上述目的，本专利技术首先制备得到了一种超支化聚酯共聚物，在免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料中加入该超支化聚酯共聚物，即可使所得免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料表面低浮纤、高光泽、并且耐刮擦性能和机械性能好。具体技术方案如下：一种超支化聚酯共聚物，由含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚得到；所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯由丁二酸酐、六亚甲基二异氰酸与丙烯酸羟乙酯对超支化聚酯进行改性得到。在其中一些实施例中，所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比2-4:1-2。在其中一些实施例中，所述丁二酸酐、六亚甲基二异氰酸、丙烯酸羟乙酯与超支化聚酯的质量比为4-5:7-8:5-6:1。在其中一些实施例中，所述超支化聚酯由季戊四醇和二羟甲基丙酸聚合得到。在其中一些实施例中，所述季戊四醇和二羟甲基丙酸的摩尔比为1:1-6。在其中一些实施例中，所述季戊四醇和二羟甲基丙酸的摩尔比为1:2-4。一种上述的超支化聚酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将所述六亚甲基二异氰酸和丙烯酸羟乙酯反应，得HDI-HEA产物；将所述超支化聚酯和丁二酸酐在第一有机溶剂中反应，然后在所得反应混合物中加入所述HDI-HEA产物进行反应，即得所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯；将所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和适量阻聚剂反应，即得所述超支化聚酯共聚物。在其中一些实施例中，将所述六亚甲基二异氰酸和丙烯酸羟乙酯反应的温度为35-45℃，时间为10-15小时。在其中一些实施例中，将所述超支化聚酯和丁二酸酐在有机溶剂中反应的温度为85-95℃，时间为4-8小时。在其中一些实施例中，在所得反应混合物中加入所述HDI-HEA产物进行反应的温度为50-60℃，时间为4-8小时。在其中一些实施例中，将所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和适量阻聚剂反应的温度为65-75℃，反应至酸值稳定。在其中一些实施例中，所述第一有机溶剂为丙酮。在其中一些实施例中，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。在其中一些实施例中，所述超支化聚酯的制备方法包括如下步骤：将所述季戊四醇、所述二羟甲基丙酸和第二有机溶剂混合，再加入催化剂，反应，即得所述超支化聚酯。在其中一些实施例中，所述季戊四醇的用量可以是(2.25mol,0.31g)、(2.7mol,0.38g)、(3.15mol,0.44g)、(3.6mol,0.5g)、(4.05mol,0.56g)或(4.5mol,0.62g)等；所述二羟甲基丙酸的用量可以是(6.3mol,0.84g)、(7.56mol,1.01g)、(8.82mol,1.18g)、(10.08mol,1.35g)、(11.34mol,1.52g)或(12.6mol,1.68g)等。在其中一些实施例中，超支化聚酯的制备步骤中，所述反应的温度为130-150℃，时间为3-7小时。在其中一些实施例中，所述第二有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺。在其中一些实施例中，所述催化剂为甲苯磺酸。在其中一些实施例中，所述催化剂为甲苯磺酸，其用量可以是0.01g、0.02g、0.03g、0.04g或0.05g等。一种免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料，以重量百分比计，其由包括如下组分的原料制备而成：所述超支化聚酯共聚物为上述的超支化聚酯共聚物，或者是由上述的制备方法制备得到的超支化聚酯共聚物。在其中一些实施例中，所述免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料，以重量百分比计，其由包括如下组分的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料，以重量百分比计，其由包括如下组分的原料制备而成：本专利技术以PC(聚碳酸酯)作为基材，在恰当的比例下与玻璃纤维及本专利技术所述的超支化聚酯共聚物配合，所得复合材料具有免喷涂的效果，具有表面低浮纤、高光泽、耐刮擦性能优良的优点，同时具有优良的机械性能。在其中一些实施例中，所述玻璃纤维的长度为3-4mm，优选地，所述玻璃纤维长度为3mm。在其中一些实施例中，所述玻璃纤维的直径为10-13μm，优选地，所述玻璃纤维的直径为10μm。玻璃纤维的直径和长度越小，所得复合材料的表面浮纤效果更佳。在其中一些实施例中，所述增韧剂选自三菱SX-006或S-2001；其中S-2001性价比更高。在其中一些实施例中，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂；优选为抗氧剂1076和抗氧剂168按质量比2-4:1组成的复配物B900。在其中一些实施例中，所述润滑剂选自蒙旦蜡，优选为OP蜡。在其中一些实施例中，所述抗UV剂选自苯并三唑类紫外线吸收剂，优选为UV-234。本专利技术还提供了上述免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料的制备方法。具体技术方案如下：一种免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料的制备方法，包括如下步骤：将所述聚碳酸酯、超支化聚酯共聚物、增韧剂、抗氧剂、润滑剂以及抗UV剂混合，将混合好的混合料从主喂料口加入双螺杆挤出机中，并在所述双螺杆挤出机的侧喂料口加入所述玻璃纤维，熔融共混，挤出后得到所述免喷涂聚碳酸酯加纤复合材料。在其中一些实施例中，所述双螺杆挤出机的工艺参数包括：一区温度为195～20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超支化聚酯共聚物，其特征在于，由含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚得到；/n所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯由丁二酸酐、六亚甲基二异氰酸与丙烯酸羟乙酯对超支化聚酯进行改性得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种超支化聚酯共聚物，其特征在于，由含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚得到；
所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯由丁二酸酐、六亚甲基二异氰酸与丙烯酸羟乙酯对超支化聚酯进行改性得到。


2.根据权利要求1所述的超支化聚酯共聚物，其特征在于，所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为2-4:1-2。


3.根据权利要求1所述的超支化聚酯共聚物，其特征在于，所述丁二酸酐、六亚甲基二异氰酸、丙烯酸羟乙酯与超支化聚酯的质量比为4-5:7-8:5-6:1。


4.根据权利要求1-3任一项所述的超支化聚酯共聚物，其特征在于，所述超支化聚酯由季戊四醇和二羟甲基丙酸聚合得到。


5.根据权利要求4所述的超支化聚酯共聚物，其特征在于，所述季戊四醇和二羟甲基丙酸的摩尔比为1:1-6；更优选地，所述季戊四醇和二羟甲基丙酸的摩尔比为1:2-4。


6.一种权利要求1-5任一项所述的超支化聚酯共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述六亚甲基二异氰酸和丙烯酸羟乙酯反应，得HDI-HEA产物；
将所述超支化聚酯和丁二酸酐在第一有机溶剂中反应，然后在所得反应混合物中加入所述HDI-HEA产物进行反应，即得所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯；
将所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和适量阻聚剂反应，即得所述超支化聚酯共聚物。


7.根据权利要求6所述的超支化聚酯共聚物的制备方法，其特征在于，将所述六亚甲基二异氰酸和丙烯酸羟乙酯反应的温度为35-45℃，时间为10-15小时；和/或，
将所述超支化聚酯和丁二酸酐在有机溶剂中反应的温度为85-95℃，时间为4-8小时；和/或，
在所得反应混合物中加入所述HDI-HEA产物进行反应的温度为50-60℃，时间为4-8小时；和/或，
将所述含羧基的超支化聚酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和适量阻聚剂反应的温度为65-75℃，反应至酸值稳定。


8.根据权利要求6或所述的超支化聚酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述第一有机溶剂为丙酮；和/或，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚。


9.根据权利要求6-8任一项所述的超支化聚酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述超支化聚酯的制备方法包括如下步骤：将所述季戊四醇、所述二羟甲基丙酸和第二有机溶剂混合，再加入催化剂，反应，即得所述超支化聚酯。


10.根据权利要求9所述的超...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀才，谢平，刘羽玲，梁振锋，
申请(专利权)人：广东中塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44