一种高电性能PC/聚酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及改性塑料技术领域，公开了一种高电性能PC/聚酯材料及其制备方法。该高电性能PC/聚酯材料，包括如下重量份数的各原料组分：PC 30～150、聚酯20～100、增韧剂1～30、电性能助剂1#5～50、电性能助剂2#5～50、酯交换稳定剂0.1～5主抗氧剂0.1～5、辅抗氧剂0.1～5、润滑剂0.1～5，其中，电性能助剂1#具备连续球形结构或片状结构，经过表面处理后，再与除电性能助剂2#外的其余原料组分共混；电性能助剂2#具备纤维形状，依次经过表面处理、用至少部分PC母粒化处理后，再与已熔融塑化的其余原料组分共混。本发明专利技术有效使用了不同超结构的电性能助剂，并对其进行了有效的表面处理和母粒化处理，从而可以在更少添加量下赋予材料体系优异电性能，与此同时保证了体系优异的冲击强度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种高电性能PC/聚酯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及改性塑料
，更具体地，涉及一种高电性能PC/聚酯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)和聚酯(主要是PET、PBT、PLA、PCTG等类型聚酯)复合制备成合金之后，二者可以有效互相取长补短，制备出一类综合性能优异的PC/聚酯合金材料，该类合金材料具备PC的高冲击强度、高尺寸稳定性、燃烧过程中易成碳等优势，同时具备聚酯的高耐化学性能、高可加工流动性能，热变形温度介于两类树脂之间，具体数值可以通过树脂比例进行有效调控。
[0003]虽然高分子材料在一些产品领域以其低密度、高可加工性能、无或者较少的后加工流程等优势有效实现了以塑代钢，但绝大部分高分子及其合金材料的电性能都比较差，这就限制了高分子材料在一些要求高电性能产品领域的推广及有效替换金属制件。
[0004]单纯将一些导电助剂如炭黑、金属粉、碳纤维等加入高分子材料，一方面这些导电助剂和高分子材料相容性不好，往往界面强度比较差，会大幅度牺牲高分子材料原有的拉伸、弯曲、冲击等性能，降低导电助剂添加量，在保证适当力学性能情况下，高分子材料体系的电性能又得不到质的提升，与此同时这些导电助剂在高分子材料体系的有效分散也是一个难题。此外，PC/聚酯合金加工过程中不可避免的还会发生酯交换反应，该反应控制不理想，体系综合性能也会比较差。
[0005]因此，有必要对PC/聚酯材料的配方和制备工艺进行改进。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种高电性能PC/聚酯材料及其制备方法，解决PC/聚酯材料中导电填料用量大，但导电性能改善不足、难以保证适当力学性能的问题。
[0007]为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0008]第一方面，一种高电性能PC/聚酯材料，包括如下重量份数的各原料组分：
其中，电性能助剂1#具备连续球形结构或片状结构，经过表面处理后，再与除电性能助剂2#外的其余原料组分共混；电性能助剂2#具备纤维形状，依次经过表面处理、用至少部分PC母粒化处理后，再与已熔融塑化的其余原料组分共混。
[0009]本专利技术不仅复配使用了不同结构和形状的电性能助剂，通过其协效作用来有效提升体系的导电性能；更重要的是，还对电性能助剂进行了有效的表面处理，其中电性能助剂2#还进行了母粒化处理，从而有效提升电性能助剂和高分子材料的相容性，同时保证其可以在高分子材料基体中有效分散，由此在较低添加量下，就赋予体系抗静电、导电方面的高电性能。另外通过酯交换稳定剂的合理使用，有效避免高分子材料基体和电性能助剂之间的化学反应，从而保证材料体系综合性能的稳定，由此制备出一类高电性能、高耐化学、高力学性能的优异材料，其表面电阻率可以在101～109Ω之间进行有效调控，ISO冲击强度在40kJ/m2以上，在盐酸和NaOH(均为10％质量分数)溶液中浸泡48h之后，冲击强度保持率还在90％以上。该类材料可以在电子电器、智能家居、智能穿戴、5G等市场有效应用。
[0010]本专利技术中，具备连续球形结构或片状结构的电性能助剂1#与具备纤维形状的电性能助剂2#在形状和尺寸上形成有效的复配效应，在体系构建导电网络，赋予高分子材料较好的导电性能。由于这两类电性能助剂和高分子材料相容性比较差，直接加入高分子材料体系，分散比较困难，同时界面强度较低，会大幅度牺牲材料的力学性能，要在很高添加量下，才能使得材料的导电性能得到质的提升。基于此，在电性能助剂和高分子材料共混之前，本专利技术一方面分别对电性能助剂1#和电性能助剂2#进行了有效的表面处理，从而提升了其在高分子材料体系的有效分散以及界面相容性；另一方面对经过表面处理的电性能助剂2#进行母粒化处理，并使其在其他原料组分熔融塑化后再加入其中，保证其长纤结构不被挤出机的剪切力破坏掉，同时还能保证有效分散，从而和电性能助剂1#形成有效的复配效果，以保证在较少添加量下，赋予高分子材料体系优异的电性能，与此同时不明显牺牲材料体系的力学性能。
[0011]进一步地，电性能助剂1#和电性能助剂2#采用表面处理剂进行表面处理，表面处理剂为分子量在5000以下的聚乙烯醇、聚乙烯蜡或超支化聚合物。这类处理剂有含量较多的端基或者支化短碳链，其和电性能助剂有较好的界面相互作用，同时和高分子材料极性匹配，也有较好的相互作用。电性能助剂1#与表面处理剂的质量比为80:20～99:1，电性能助剂2#与表面处理剂的质量比优选为80:20～99:1。
[0012]进一步地，经过表面处理的电性能助剂2#与PC按质量比5:95～30:70进行母粒化处理。
[0013]进一步地，PC为双酚A型聚碳酸酯，其是五大工程塑料之一，具备高冲击强度、高热变形温度、高透光率，在电子电器、建筑、交通、光学等领域有广泛的应用。
[0014]进一步地，聚酯为分子链结构单元以酯基为主的聚合物，主要是PET、PBT、PCTG、PLA、PCT等单一聚酯或者共聚酯，其一般是结晶型聚合物，相邻分子链之间的酯基可以形成
较强的偶极
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偶极相互吸引作用，所以结晶之后分子链堆砌紧密，赋予这类聚合物优异的耐化学性能，另外熔体粘度低，可加工性能较好。
[0015]进一步地，增韧剂优选MBS、ABS高胶粉、硅橡胶等类型增韧剂，其和体系相容性较好，用于提升合金的冲击强度。
[0016]进一步地，电性能助剂1#优选有机导电炭黑或导电石墨这类具备连续球形结构的助剂，或者导电金属氧化物，如导电二氧化钛、导电氧化锡等这类具备片状结构的助剂。
[0017]进一步地，电性能助剂2#是导电聚合物、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或碳纤维这类具备纤维形状的助剂。
[0018]进一步地，酯交换稳定剂优选环氧基团接枝含量在5％以上的齐聚物/聚合物、或磷酸盐类化合物，其用于抑制PC和聚酯之间的化学反应，从而保证体系的稳定性。
[0019]进一步地，主抗氧剂优选1010、1076、245等受阻酚类抗氧剂，辅抗氧剂优选168、PEP36等亚磷酸酯类抗氧剂，抗氧剂用于抑制PC和聚酯在熔融加工过程中发生老化反应，保证材料的性能和外观。
[0020]进一步地，润滑剂优选多元醇酯类、硅酮类和硬脂酸类等，其可以降低PC和聚酯在熔融共混过程中的熔体粘度，另外可以保证PC/聚酯材料在后续加工成型过程中具备较好的脱模性能。
[0021]第二方面，一种如上所述高电性能PC/聚酯材料的制备方法，包括如下步骤：S1.以PC碳粉为粘结载体，用表面处理剂分别对电性能助剂1#和电性能助剂2#进行表面处理，得到表面预后的电性能助剂1#和表面预后的电性能助剂2#；S2.用高电性能PC/聚酯材料配方中的部分PC对步骤S1所得表面预后的电性能助剂2#进行母粒化处理，得电性能助剂2#母粒；S3.按高电性能PC/聚酯材料配方依次加入PC、聚酯、增韧剂、步骤S1所得表面预后的电性能助剂1#、酯交换稳定剂、主抗氧剂、辅抗氧剂、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高电性能PC/聚酯材料，其特征在于，包括如下重量份数的各原料组分：其中，所述电性能助剂1#具备连续球形结构或片状结构，经过表面处理后，再与除电性能助剂2#外的其余原料组分共混；所述电性能助剂2#具备纤维形状，依次经过表面处理、用至少部分所述PC母粒化处理后，再与已熔融塑化的其余原料组分共混。2.根据权利要求1所述的高电性能PC/聚酯材料，其特征在于，所述电性能助剂1#和电性能助剂2#采用表面处理剂进行表面处理，所述表面处理剂为分子量在5000以下的聚乙烯醇、聚乙烯蜡或超支化聚合物中的至少一种。3.根据权利要求2所述的高电性能PC/聚酯材料，其特征在于，所述电性能助剂1#与表面处理剂的质量比为80:20～99:1；和/或电性能助剂2#与表面处理剂的质量比为80:20～99:1。4.根据权利要求1所述的高电性能PC/聚酯材料，其特征在于，经过表面处理的所述电性能助剂2#与PC按质量比5:95～30:70进行母粒化处理。5.根据权利要求1所述的高电性能PC/聚酯材料，其特征在于，所述PC为双酚A型聚碳酸酯；和/或所述聚酯为分子链结构单元以酯基为主的聚合物；和/或所述增韧剂为MBS、ABS高胶粉或硅橡胶中的至少一种；和/或所述电性能助剂1#为有机导电炭黑、导电石墨或导电金属氧化物中的至少一种；和/或所述电性能助剂2#为导电聚合物、单壁壁碳纳米管、多壁碳纳米管或碳纤维中的至少一种；和/或所述酯交换稳定剂为环氧基团接枝含量在5％以上的齐聚物/聚合物或磷酸盐类化合物；和/或所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；和/或所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂；和/或所述润滑剂为多元醇酯类、硅酮类或硬脂酸类润滑剂中的至少一种。6.一种如权利要求1～5任一项所述高电性能PC/聚酯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.以PC碳粉为粘结载体，用表面处理剂分别对电性能助剂1#...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵体鹏，万虎，
申请(专利权)人：广州视源电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：