本发明专利技术涉及一种含生物基高分子的聚碳酸酯合金材料及其制备方法，原料包括如下组分：按质量份数计，65～95份的聚碳酸酯、5～35份的生物基高分子、0.5～4.5份的异氰酸酯和0.05～0.45份的锡类催化剂。制备方法是首先将聚碳酸酯和生物基高分子分别进行真空干燥，然后按比例进行物理混合，熔融共混，最后挤出到模具中成型。本发明专利技术所公开的聚碳酸酯合金材料在较低的挤出温度和挤出压力下具有较好的加工流动性，并且具有绿色环保特性和良好的力学性能，其制备方法能有效提高生产效率并改善制品质量，具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚碳酸酯合金材料及其制备领域，特别涉及。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)具有优异的耐热性、韧性和尺寸稳定性，在汽车、电子电器等领域应用广泛。但是，PC熔体黏度高、流动性差、加工成型困难，尤其是形状复杂、薄壁制品，在注塑成型时容易发生充模不完全等问题。通过将PC与其它高分子共混复合制备合金材料是改善上述加工与性能缺陷的有效途径之一。例如，文献报道了在PC中添加ABS，所制备的合金材料具有显著提高的流动性，ABS在PC 基体中形成的分散相可提高PC的耐缺口冲击强度并减轻应力开裂。CN1060192C公开了在 PC中添加热致液晶高分子，提高合金材料的力学性能。CN1699473A公开了含有PC、颗粒填料和热致液晶高分子的合金材料，具有优异的流动性和尺寸稳定性，可应用于大型薄壁制件及结构精细的制件。上述合金材料中的PC、ABS、液晶高分子等仍然是石油基高分子，同时液晶高分子成本较高，不利于PC合金材料的推广应用。近年来，随着石油等不可再生资源的日渐枯竭，以天然可再生资源为原料的生物基高分子材料受到高度重视。目前，已实现产业化规模的生物基高分子包括聚乳酸(PLA)、 聚羟基丁酸酯(PHB)、3-羟基丁酸/4-羟基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯(PBQ等。这些生物基高分子除具有生物基特性外，还能在土壤或堆肥条件下分解为二氧化碳、水和生物质，因此不对环境构成污染。开发含有生物基高分子成分的塑料品种有利于满足环保与可持续发展要求，因而具有可观的市场和社会效益。CN101747611A公开了聚乳酸/聚碳酸酯组合物及其模制制品，其成分包括10 90wt%重量份数的聚碳酸酯和10 90wt%重量份数的聚乳酸，还包括阻燃剂、丙烯酸类共聚物和抗冲增强剂，该组合物具有良好的耐热性、抗冲强度、阻燃性和机械性能，但没有公开该组合物的加工性能如熔体流动性。CN102020834A公开了聚乳酸/聚碳酸酯合金材料、其制备方法及其应用，其成分包括10 90重量份数的聚碳酸酯和10 90重量份数的聚乳酸，还包括1 20份的液晶高分子及1 25份的增韧剂，该组合物具有良好的物理机械性能、冲击强度、弯曲模量及热变形温度，同时加工性能优异，但这种改善主要依赖于液晶高分子的加入，由于液晶高分子价格较高，使得制品成本提高。可见，目前公知方法制备的含有生物基高分子的聚碳酸酯合金材料并未从根本上解决此类材料熔体黏度高、流动性差和缺口敏感性大、在应力下易开裂等问题。通过加入液晶高分子固然能够降低体系的熔体黏度，但也带来塑料成本的上升。因此，亟待开发新的含生物基高分子的聚碳酸酯合金材料及其制备方法，以满足形状复杂、薄壁制品在加工成型时对材料高流动性的要求，同时解决制品的缺口敏感性大、在应力下易开裂等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该聚碳酸酯合金材料在较低的挤出温度和挤出压力下具有较好的加工流动性，并且具有绿色环保特性和良好的力学性能，其制备方法能有效提高生产效率并改善制品质量。本专利技术的一种含生物基高分子的聚碳酸酯合金材料，原料包括如下组分按质量份数计，所述聚碳酸酯为双酚A类直链聚碳酸酯，300°C时熔融指数为2 14g/10min。所述生物基高分子为聚羟基丁酸酯(PHB)、3_羟基丁酸/4-羟基丁酸共聚物 、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一种或两种，190°C时的熔融指数为40 160g/10min。所述锡类催化剂为辛酸亚锡或二丁基二月桂酸锡。本专利技术的一种含生物基高分子的聚碳酸酯合金材料的制备方法，包括(1)分别将聚碳酸酯和生物基高分子进行真空干燥；按质量份数，将65 95份的聚碳酸酯、5 35份的生物基高分子、0. 5 4. 5份的异氰酸酯和0. 05 0. 45份的锡类催化剂进行混合，得混合料；(2)将上述混合料熔融，然后在215 255°C的挤出温度和30 70MPa的挤出压力下通过纵截面为半双曲线形状的模口挤出到模具中成型，即得含生物基高分子的聚碳酸酯合金材料。所述步骤⑵中的模口直径为1. 5 2. 0mm，长径比为9 10。本专利技术所公开的聚碳酸酯合金材料含有一定比例的低熔体黏度生物基高分子，不仅具有绿色环保特性，而且加工流动性好。采用纵截面为半双曲线形状的口模以产生充分拉伸作用，使低熔体黏度生物基高分子在熔融挤出时发生拉伸取向，进一步降低聚碳酸酯合金材料的熔体黏度，降低挤出压力，并且使生物基高分子在聚碳酸酯基体中的分散形状由微球转变为微纤，起到阻断微裂纹扩展的作用，从而改善聚碳酸酯合金材料的力学性能。 同时，利用异氰酸酯和锡类催化剂诱发原位酯交换反应，改善聚碳酸酯与生物基高分子之间的相容性。有益效果本专利技术所公开的聚碳酸酯合金材料在较低的挤出温度和挤出压力下具有较好的加工流动性，并且具有绿色环保特性和良好的力学性能，其制备方法能有效提高生产效率并改善制品质量，可用于办公自动化设备、通信设备、汽车、家电配件等领域。具体实施例方式聚碳酸酯生物基高分子65 95份 5 35份 0.5 4.5份 0.05 0.45 份。异氰酸酯謀类催化剂下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本专利技术主要性能测试方法如下熔融指数测试按照ASTM D1238进行，对聚碳酸酯(PC)测试温度为300°C，载荷为 1. ^ig,对生物基高分子测试温度为190°C，载荷为2. 16kg。拉伸性能测试按照ASTM D638进行，测试速度为50mm/min。弯曲性能测试按照ASTM D790进行，测试速度为3mm/min。缺口冲击强度测试按照ASTM D256进行，缺口深度为2. 2mm。热变形温度测试按照ASTM D648进行，升温速率为120°C /h。聚碳酸酯合金材料挤出样品在液氮中低温脆断后在扫描电子显微镜(SEM)下观察其断面的微观形貌。实施例1取熔融指数(300°C )为8g/10min的双酚A类直链聚碳酸酯(PC)在120士5°C温度和100 真空度下干燥10小时，取熔融指数(190°C )为40g/10min的聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)在60士5°C温度和1001 真空度下干燥10小时；取干燥后的PC 80千克和PBS 20千克，以及异氰酸酯2. 5千克、辛酸亚锡0. 25千克进行物理混合；将混合料注入双螺杆挤出机中熔融，然后在255°C的挤出温度下和50MPa的挤出压力下通过出口直径为2. 0mm、长径比为10的半双曲线形模口挤压到模具中，充模完全，制得PC合金材料，其拉伸强度为65MPa， 弯曲强度为80MPa，缺口冲击强度为16kJ/m2，热变形温度为118°C，断面微观形貌为平均直径约为12微米的PBS微纤分散在PC基体中。实施例2取熔融指数(300°C )为2g/10min的双酚A类直链聚碳酸酯(PC)在120士5°C温度和100 真空度下干燥10小时，取熔融指数(190°C )为160g/10min的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)在60士5°C温度和1001 真空度下干燥10小时；取干燥后的PC 95千克和PBS 5 千克，以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张海振，
申请(专利权)人：宁波锦海模具塑膠有限公司，
类型：发明
国别省市：
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