一种PC/PBA合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种PC/PBA合金材料，通过包含如下组分制备得到：PC树脂：52.9

【技术实现步骤摘要】
一种PC/PBA合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，尤其设计一种PC/PBA合金材料及其制备方法；

技术介绍

[0002]聚碳酸酯PC产品具有透明度好，冲击强度高，耐热温度高，尺寸稳定性好，阻燃性能良好，力学性能优异等多个优点，被广泛应用与汽车、电子电器、家电等领域；但它也存在一些缺点，如熔体粘度大难加工，残余内应力大，缺口敏感性易开裂，成本高等。
[0003]丙烯酸酯胶弹性较好，因自身分子链饱和无双键耐候性较好；通常包覆AS树脂制备成ASA树脂使用，与ABS相比耐候性提高了10倍左右。因此，作为一种耐候性优良、耐热性、耐腐蚀性、抗冲击性的高性能塑料，近年来被国内外大量使用。
[0004]PCASA产品兼具PC的高冲击、耐热、尺寸稳定性等和ASA树脂的优异耐候性、加工性等优势而被广泛使用，尤其是新能源充电桩等户外应用领域，他的优势则越专利技术显；相对传统的PCABS合金，产品的使用寿命大幅延长。
[0005]然而，PC与ASA两种材料的溶解度参数差异较大，简单的将两者共混无法实现较好的混合，生产出制件后易出现产品分层、起皮等系列问题，简单的调整工艺参数并无法解决上述问题。随着上述市场需求的增大，一种高性能的PCASA合金变得越来越迫切。现有技术中，专利CN 101486825 B中公开方法为添加SMA、E
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EA
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MAH等物质为相容剂改善PC与ASA两相间相容性，从而提高产品综合性能；但MAH与PC反应活性相对较小，因此实际相容性改善效果一般，最终成品物性有待进一步提高；专利CN107446330B中PCASA合金制备方法中添加GMA类相容剂与含硅ASA胶粉同样可实现较好性能，但该专利仅是依靠环氧基团与PC反应接枝后，凭借另一项与ASA相似相容来提高相容性，增容效率相对较低，无法从根本上解决该问题。公开专利201210157932.8中公开了聚丙烯酸酯类作为相容剂用于PC合金，该专利制备产品虽然同为丙烯酸酯类产品，但其目的截然不同，且产品中含有烯烃组分，因此无法对比。公开专利201510955482.0和公开专利201811193365.5为采用甲基丙烯酸酯
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丙烯酸酯共聚物核壳结构物为增韧剂，其为核壳结构，是甲基丙烯酸甲酯和其它丙烯酸酯单体共聚物；其次，ACR表层为甲基丙烯酸甲酯，以此提高其与基体树脂相容性，但该改善作用仅是物理作用，且自身与PC相容性差，添加量较多时分层现象非常严重。公开专利201710755969.3中提及的辅助增韧剂物质为甲基丙烯酸缩水甘油酯
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丙烯酸酯共聚物，为常规增韧剂，其起作用时只有在粒径较大时作用明显，因此增韧剂粒径一般较大，粒径越大后期制备合金时分层越明显；并且该专利甲基丙烯酸缩水甘油酯是在胶粒内部起一定程度自交联作用，并不能提高与PC基体相容性；最后，该专利是以甲基丙烯酸缩水甘油酯为交联单体，该单体反应活性相对较低，最终会影响与PC结合强度，从而影响最终改善效果。

技术实现思路
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[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术中存在缺陷，提供一种高性能的PC/PBA合金材料及其制备方法。本专利技术所制备PBA胶粉并非ACR增韧剂类的核壳结构，而是丙烯酸
酯类共聚物；并且通过丙烯酸缩水甘油脂等反应单体富集于表面，与PC反应从而提高基体相容性，而非ACR类型依靠壳层物理增容；最后，因为化学键接突破含量限制，保证最终制品在PBA含量较高时不出现分层问题，从而在高PBA胶粉含量情况下获得优异的冲击性能等属性。
[0007]为实现以上专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术首先提供一种特殊丙烯酸酯橡胶粉(PBA)技术方案以便后续制备PC/PBA合金，PBA聚丙烯酸酯树脂通过包含如下组分制备得到：
[0009]丙烯酸丁酯：40
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78份；
[0010]甲基丙烯酸丁酯：20
‑
40份；
[0011]二丙烯酸丁二酯：1
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10份；
[0012]引发剂：0.1
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0.14份；
[0013]乳化剂：0.1
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0.3份；
[0014]功能性单体
‑
丙烯酸缩水甘油酯：1
‑
10份；
[0015]去离子水：300
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600份；
[0016]分散剂：0.3
‑
0.35份；
[0017]其中，所述的引发剂为油溶性和水溶性氧化引发剂和还原引发剂混合物，重量比为1:1:1
‑
1:2:1，其中油溶性氧化引发剂包括过氧化异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、棕榈酸异丙酯、丁苯酞中的一种或多种，而水溶氧化性引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水、过硫酸钠；还原剂包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、二元胺，其中优选氧化异丙苯、过硫酸钠、亚硫酸钠体系。
[0018]所述的乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯硫酸钠，优选十二烷基苯磺酸钠。
[0019]所述的分散剂包括有机分散剂和无机分散剂；优选地，有机分散剂包括羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚环氧乙烷脂肪酸酯，无机分散剂包括硫酸镁、碳酸镁、氢氧化钠、硅藻土，其中有机分散剂优选聚乙烯醇，无机分散剂优选硫酸镁。
[0020]本专利技术还提供一种聚丙烯酸酯树脂胶粉(PBA)的制备方法，包含如下步骤：
[0021]1、首先在氮气保护下向聚合釜中加入去离子水，加入乳化剂并搅拌均匀得到乳化剂预分散液；加引发剂(占其总质量的30
‑
50％)，继续搅拌加入丙烯酸丁酯(占其总质量的20
‑
40％)、甲基丙烯酸丁酯(占其总质量的20
‑
40％)、二丙烯酸丁二酯(占其总质量的20
‑
40％)、丙烯酸缩水甘油酯(功能性单体)(占其总质量的1
‑
20％)，在40
‑
80℃聚合2
‑
4h得到种子乳液备用；
[0022]2、在1的种子乳液中，继续添加溶有引发剂(占其总质量的50
‑
70％)的丙烯酸丁酯(占其总质量的60
‑
80％)、甲基丙烯酸正丁酯(占其总质量的60
‑
80％)、二丙烯酸丁二酯(占其总质量的60
‑
80％)、丙烯酸缩水甘油酯(功能性单体)(占其总质量的80
‑
99％)，在25
‑
90℃下继续反应2
‑
4h，随后加入分散剂后继续搅拌0.5
‑
1.5h，得到粒径100
‑
600nm的胶乳；
[0023]3、将上述PBA胶乳在分散剂作用下凝聚并放入后处理釜中进行洗涤，洗涤结束标准：采用酸性分散剂时溶液洗涤为中性，采用盐类分散剂时碳酸钠溶液滴定无沉淀；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PC/PBA合金材料，其特征在于，通过包含如下组分制备得到：PC树脂：52.9
‑
94.6份PBA聚丙烯酸酯树脂：5
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30份抗氧剂：0.1
‑
0.3份润滑剂：0.2
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0.5份光稳定剂：0.1
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0.5份阻燃剂：0
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15份抗滴落剂：0
‑
0.8份。2.根据权利要求1所述的PC/PBA合金，其特征在于，PBA聚丙烯酸酯树脂通过包含如下组分制备得到：丙烯酸丁酯：40
‑
78份；甲基丙烯酸丁酯：20
‑
40份；二丙烯酸丁二酯：1
‑
10份；引发剂：0.1
‑
0.14份；乳化剂：0.1
‑
0.3份；丙烯酸缩水甘油酯：1
‑
10份；去离子水：300
‑
600份；分散剂：0.3
‑
0.35份。3.根据权利要求2所述的PC/PBA合金，其特征在于，所述的引发剂为油溶性和水溶性氧化引发剂和还原引发剂混合物，重量比为1:1:1
‑
1:2:1，其中油溶性氧化引发剂包括过氧化异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、棕榈酸异丙酯、丁苯酞中一种或多种，水溶性氧化性引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水、过硫酸钠中的一种或多种；还原引发剂包括：亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、二元胺中的一种或多种，其中优选氧化异丙苯、过硫酸钠、亚硫酸钠体系。4.根据权利要求2或3所述的PC/PBA合金，其特征在于，所述的乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯硫酸钠，优选十二烷基苯磺酸钠；和/或，所述的分散剂包括有机分散剂和无机分散剂；优选地，有机分散剂包括羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚环氧乙烷脂肪酸酯；无机分散剂包括硫酸镁、碳酸镁、氢氧化钠、硅藻土，更优选地，有机分散剂为聚乙烯醇，无机分散剂为硫酸镁。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的PC/PBA合金，其特征在于，所述的PBA聚丙烯酸酯树脂的制备包含如下步骤：1)首先在氮气保护下向聚合釜中加入去离子水，加入乳化剂并搅拌均匀得到乳化剂预分散液；加引发剂(占其总质量的30
‑
50％)，继续搅拌加入丙烯酸丁酯(占其总质量的20
‑
40％)、甲基丙烯酸丁酯(占其总质量的20
‑
40％)、二丙烯酸丁二酯(占其总质量的20
‑
40％...

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫强，陈连清，祁先勇，张振威，麻宁，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：