【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种工程塑料用组合物，尤其涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
1、聚碳酸酯(简称pc)是指大分子链由碳酸酯型重复结构单元组成的一类聚合物，目前商用的聚碳酸酯为双酚a型聚碳酸酯。作为最常用的工程塑料之一，pc具有优异的耐冲击性和透明性，以及耐热性、耐燃性及绝缘性较好，广泛应用于电子电器、家用电器、汽车、建筑、医疗保健、农业等领域。
2、众所周知，塑料材料的表面很容易被细菌和真菌等病原微生物定殖。当人们接触受污染的表面时，病原体可以转移到人体，引起感染和健康相关问题，因此，赋予pc抗菌性能的需求在增加。
3、由于pc的加工温度较高(≥260℃)，大多数有机杀菌剂因热稳定性不高无法在pc材料中应用。因此，关于抗菌pc的研究主要集中在使用无机杀生物剂，例如含银或银离子的纳米粒子，氧化锌纳米粒子等。然而，当下研究表明，纳米银和氧化锌纳米粒子对环境微生物有威胁，纳米银对人体细胞具有遗传毒性作用，而氧化锌纳米粒子在小鼠卵巢生殖细胞中也表现出毒性作用；而且有机小分子抗菌剂易析出，从而影响pc的使用寿命和抗菌效果。
4、季鏻盐(qps)是一类具有广谱抗菌活性和优异热稳定性的化合物，有些研究合成了具有不同烷基链长度的qps，比如文献《w.zeng,et al.,preparation and propertiesof antibacterial abs plastics based on polymeric quaternary phosphonium saltsantibacte
技术实现思路
1、为了解决以上技术问题，本专利技术提出一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用。本专利技术中聚碳酸酯组合物在经过较高的加工温度后仍具有优异的长效抗菌性，而且意外地可以协同提升材料的耐刮擦性，并且保证材料力学性能不降低。
2、目前较常用的提高聚碳酸酯耐刮擦性的方法是在聚碳酸酯成型后涂覆高硬度的光固化涂层，但是该方法工艺流程复杂、生产效率偏低，同时材料的冲击性能会收到一定影响，制约了聚碳酸酯的应用。而大量添加耐刮擦助剂又存在析出、产品力学性能受到损失的问题。本专利技术仅通过少量加入耐刮擦剂并协同氟烷基季鏻盐的作用可同时得到耐刮擦性优异且力学性能良好的聚碳酸酯组合物。
3、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
4、一种聚碳酸酯组合物，包括以下重量比的各组分：
5、65-92％的聚碳酸酯树脂，
6、5-15％的硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂，
7、0.5-12％的氟烷基季鏻盐，
8、0-10％的耐刮擦剂，
9、0.5-10％的其他助剂。
10、作为本专利技术的优选方案，所述氟烷基季鏻盐具有如下结构表达式：
11、
12、其中，r1选自c1-8烷基、苯基；m取值为2-4之间的整数，n取值为5-10之间的整数。
13、所述氟烷基季鏻盐的制备方法在本专利技术中不起任何限制作用，为提供可行的工艺路线，以下仅作为优选的一个示例：
14、使二苯基烷基膦和含氟烷基反应性单体以摩尔比1:(1-1.2)在溶剂中混合，60-90℃下反应24-36h，结束反应，提纯得到所述氟烷基季鏻盐。
15、所述二苯基烷基膦为二苯基甲基膦、二苯基乙基膦、二苯基丙基膦、二苯基叔丁基膦、二苯基环己基膦、三苯基膦的一种或多种。
16、所述含氟烷基反应性单体为全氟己基乙基碘、全氟庚基乙基碘、全氟辛基乙基碘、全氟壬基乙基碘、全氟癸基乙基碘、全氟己基丙基碘、全氟庚基丙基碘、全氟辛基丙基碘、全氟壬基丙基碘、全氟癸基丙基碘中的一种或多种。
17、作为本专利技术的优选方案，所述聚碳酸酯为线性pc和支化pc的混合物，其中支化pc质量含量为3-20％，优选5-20％，更优选8-20％；
18、优选地，在测试条件为300℃，1.2kg时，所述线性pc的熔融指数为3-65g/10min，优选为5-50g/10min，更优选为7-35g/10min；
19、优选地，在测试条件为300℃，1.2kg时，所述支化pc的熔融指数为1-10g/10min，优选为1-8g/10min，更优选为2-8g/10min。
20、作为本专利技术的优选方案，在测试条件为300℃，1.2kg时，所述硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂的熔融指数为0.1-5g/10min，优选为0.2-4g/10min，更优选为0.2-3g/10min。
21、优选地，硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂中硅氧烷共聚单元的质量含量为15-40％，优选15-35％，更优选15-30％。
22、作为本专利技术的优选方案，所述耐刮擦剂为聚四氟乙烯(ptfe)、硅酮粉中的一种或两种。其中，聚四氟乙烯优选分子量为10-50万，硅酮粉是分子量5-60万的聚硅氧烷和二氧化硅的混合粉末，其中，聚硅氧烷含量为40-75％。
23、作为本专利技术的优选方案，所述其他助剂选自润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂中的一种或多种；
24、优选地，所述润滑剂选自脂肪醇类、金属皂类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、褐煤酸及其衍生物类、酰胺蜡类、饱和烃类、聚烯烃蜡及其衍生物类、有机硅及硅酮类、有机氟类润滑剂中的一种或多种；更优选季戊四醇硬脂酸酯、蒙旦蜡6901等；
25、优选地，所述抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类、苯并呋喃类、丙烯酰改性苯酚类、羟胺类抗氧剂中一种或多种；优选1076、168、pep-36等；
26、优选地，所述紫外吸收剂选自二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、苯甲酸酯类、氰基丙烯酸酯类、苯基咪唑类紫外吸收剂中的一种或多种，优选uv-234、uv-329、uv-360、uv-1577等；
27、一种如前文所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，具体是：将原料聚碳酸酯树脂、硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂、氟烷基季鏻盐、耐刮擦剂以及其他助剂按重量比混合后，在加工温度为240-285℃的条件下进行熔融混炼，挤出，切粒，得到聚碳酸酯组合物。
28、本专利技术还提供一种如前文所述的聚碳酸酯组合物在医疗设备、电子电器中的应用。
29、本专利技术的有益效果如下：
30、在pc组合物中引入氟烷基季鏻盐显著增强了组合物的长效抗菌性，该抗菌剂具有热稳定性好，适应于pc较高加工温度的优点；此外，氟烷基季鏻盐与耐刮擦剂协同复配，有利于进一步提升产品的耐刮擦效果，从而拓宽产品的应用领域，而且本专利技术方案对pc组合物的力学性能没有不良影响，可以保证冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率等不降低，相对于现有技术具有显著优势。
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1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括以下重量比的各组分：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述氟烷基季鏻盐具有如下结构表达式：
3.根据权利要求2所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为线性PC和支化PC的混合物，其中支化PC质量含量为3-20％，优选5-20％，更优选8-20％；
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，在测试条件为300℃，1.2kg时，所述硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂的熔融指数为0.1-5g/10min，优选为0.2-4g/10min，更优选为0.2-3g/10min。
5.根据权利要求4所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述耐刮擦剂为聚四氟乙烯、硅酮粉中的一种或两种。
6.根据权利要求4所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述其他助剂选自润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂中的一种或多种；
7.一种如权利要求1-6所述的聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，将原料聚碳酸酯树脂、硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂、氟烷基季鏻盐、耐刮擦剂以及其他助剂按重量比混合后
8.一种如权利要求1-6任一项所述的聚碳酸酯组合物在医疗设备、电子电器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括以下重量比的各组分：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述氟烷基季鏻盐具有如下结构表达式：
3.根据权利要求2所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为线性pc和支化pc的混合物，其中支化pc质量含量为3-20％，优选5-20％，更优选8-20％；
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，在测试条件为300℃，1.2kg时，所述硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂的熔融指数为0.1-5g/10min，优选为0.2-4g/10min，更优选为0.2-3g/10min。
【专利技术属性】
技术研发人员：李万庆，张振威，陈晶斌，王文博，高卫强，颜晓捷，
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：
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