一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用，按重量份数计，包括组分：聚碳酸酯树脂54

【技术实现步骤摘要】
一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯（PC）具有无色透明、耐热、抗冲击、透光率高、光学性能好的特点，是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，充分的利用其材料的透明性，在一些特殊光学器件上有很好的应用前景。红外线穿透PC材料指的是能透过红外辐射的材料，其具有波长较长、穿透能力强、能量高等特点，广泛应用于信号传输和能量输送等领域。目前的红外线穿透PC材料主要是在聚碳酸酯材料中添加红外透射材料改性，中国专利申请CN112724630A公开一种红外线透过的阻燃聚碳酸酯组合物，通过添加一定比例的氟化镁和硫酸钙，提高红外线透过率同时一定程度上降低可见光透过率。然而，PC由于分子链中苯环的存在，注塑时极易残留内应力，从而在产品外观面上存在应力痕甚至出现应力开裂，严重影响产品外观和使用。现有技术中一般通过添加低应力助剂降低PC材料的内应力，但低应力助剂的加入又会导致材料的韧性显著下降。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种特殊光学性能聚碳酸酯组合物，其在1.5mm厚度的红外光透过率在27%以上、可见光透过率低于15%（可以在保持红外光的信号传递作用的同时，降低可见光对信号的干扰），且能够同时兼顾材料的低应力和高韧性。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种聚碳酸酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂
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54
‑
89.7份；聚二甲基硅氧烷共聚PC
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10
‑
40份；有机磷酸酯化合物
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1.5
‑
8份；光学功能物
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0.1
‑
3份。
[0006]优选的，所述的聚碳酸酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂
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70
‑
85份；聚二甲基硅氧烷共聚PC
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15
‑
30份；有机磷酸酯化合物
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6份；光学功能物
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0.3
‑
2份。
[0007]更优选的，聚二甲基硅氧烷共聚PC在所述聚碳酸酯组合物中的重量百分含量为15%
‑
30%；有机磷酸酯化合物在所述聚碳酸酯组合物中的重量百分含量为2%
‑
6%。
[0008]优选的，所述聚碳酸酯树脂的端羟基含量≤170ppm，更优选为80
‑
150ppm。采用低
端羟基含量的聚碳酸酯树脂，有利于材料韧性的稳定。
[0009]所述端羟基含量通过如下方法测得：取特定含量的测试样配制1％浓度（质量浓度）的澄清溶液，用中性乙醇冲洗，并加入定量的酚酞指示剂，用0.5mol/L 盐酸溶液滴定量至红色消失，根据盐酸消耗量计算得到端羟基含量。
[0010]优选的，所述聚碳酸酯树脂的数均分子量为20000
‑
28000。
[0011]本专利技术的聚碳酸酯组合物中，有机磷酸酯化合物是作为低应力助剂，通过加入一定量的有机磷酸酯化合物，能够提升聚碳酸酯分子链的柔性，提高分子链段的运动能力，从而有效降低注塑过程中材料的内应力。优选的，所述有机磷酸酯化合物选自双酚A双磷酸二苯酯、间苯二酚双二苯基磷酸酯或磷酸三苯酯中的任意一种或几种，更优选为双酚A双磷酸二苯酯。
[0012]本专利技术加入聚二甲基硅氧烷共聚物PC，起到增韧的作用，同时提高分子链的柔韧性，与有机磷酸酯化合物协同作用，进一步降低材料内应力，同时保证材料较高的韧性。优选的，所述聚二甲基硅氧烷共聚PC中硅重量含量为2%
‑
10%，优选为4%
‑
6%。硅含量过低材料韧性差；硅含量过高，反而会对材料的红外透光率有负面的影响。
[0013]本专利技术所述的光学功能物选自钛白粉、滑石粉、硫化锌、氧化锌、氧化镁、碳酸钙、蛭石、埃洛石或硅灰石中的任意一种或几种；优选的，所述光学功能物选自为钛白粉、氧化锌或硫化锌中的任意一种或几种；更优选的，所述光学功能物选自为钛白粉。本专利技术采用的光学功能物可以有效屏蔽可见光的透过，而对红外光透过率的影响小。
[0014]根据材料性能需求，本专利技术所述的聚碳酸酯组合物，按重量百分比计，还包括0.1
‑
2份润滑剂；0.1
‑
1份抗氧剂。
[0015]所述润滑剂选自硅酮类润滑剂、酯类润滑剂、酰胺类润滑剂、聚乙烯类润滑剂、硬脂酸类润滑剂、脂肪酸及酯类润滑剂或蒙旦酯类润滑剂中的一种或者两种以上的混合物。
[0016]所述抗氧剂选自羟基化的硫代二苯基醚类、烷基化的一元酚或多元酚、多元醇、双(2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯或季戊四醇四(3
‑
月桂基硫代丙酸酯)中的任意一种或几种；优选的，所述抗氧剂选自双(2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯、季戊四醇四(3
‑
月桂基硫代丙酸酯)或羟基化的硫代二苯基醚类中的任意一种或几种。
[0017]本专利技术还提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将各组分加入高速混合机中混合均匀，得到预混物；然后将所得预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合，并挤出造粒，制备得到聚碳酸酯组合物；其中，所述双螺杆挤出机的长径比为40:1
‑
48:1；双螺杆挤出机温度设置为230
‑
300℃。
[0018]本专利技术还提供上述聚碳酸酯组合物在可穿戴电子产品中的应用，具体可用于VR/AR设备、智能手环、智能手表等。
[0019]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的聚碳酸酯组合物，通过加入一定量的光学功能物、聚二甲基硅氧烷共聚PC和有机磷酸酯化合物，各组分协同作用，使材料具有选择性红外线穿透的特殊光学性能（在1.5mm厚度的850nm红外光透光率高于31%、400nm
‑
700nm可见光透光率低于13%），且能够同时兼顾材料的低应力和高韧性。
附图说明
[0020]图1为实施例和对比例内应力测试的样条夹持示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂
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‑
89.7份；聚二甲基硅氧烷共聚PC
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10
‑
40份；有机磷酸酯化合物
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1.5
‑
8份；光学功能物
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0.1
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3份。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂
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70
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85份；聚二甲基硅氧烷共聚PC
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15
‑
30份；有机磷酸酯化合物
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6份；光学功能物
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0.3
‑
2份。3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，聚二甲基硅氧烷共聚PC在所述聚碳酸酯组合物中的重量百分含量为15%
‑
30%；有机磷酸酯化合物在所述聚碳酸酯组合物中的重量百分含量为2%
‑
6%。4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的端羟基含量≤170ppm，优选为80
‑
150ppm。5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的数均分子量为20000
‑
28000。6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷共聚PC中硅重量含量为2%
‑
10%，优选为4%
‑
6%。7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述有机磷酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇文，陈平绪，叶南飚，陶四平，艾军伟，张现军，岑茵，
申请(专利权)人：天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：