专利名称：一种低光泽pc/pbt合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种低光泽PC/PBT合金材料及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC),是一种性能优良的非结晶热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热性好、吸水率低、无毒性且介电性能优良，是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航
天、计算机、光盘等高科技领域。然而，未经改性的聚碳酸酯仍有不足之处，其具体表现在加工流动性不足、耐化学性能较差等方面。聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutyleneterephthalates, PBT),为一种半透结晶型热塑性聚酯，具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，耐热水、碱类、酸类、油类，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，成型收缩率大。PBT与PC合金材料可以提高PC流动性、改善了加工性能和耐化学药品性。由于PBT是结晶聚合物，与非结晶聚合物PC共混时易发生相分离，界面粘结不好，冲击韧性也不理想，通常加入增韧相容剂改善两相的相容性，提高合金的冲击强度。而相容剂是PC/PBT合金材料的核心技术，国外公司对此技术封锁很严，而国内的相容剂又存在不同程度的缺陷。目前国内外用于PC/PBT合金的相容剂主要包括马来酸酐接支物(PE-g-MAH)，乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E/VAC)，丙烯酸酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯双官能团的乙烯类弹性体(KTR-6C或KW-GE)等。这些相容剂的加入在不同程度上能够小幅度提高PC/PBT合金的相容性和韧性。尽管PC/PBT合金材料改善了 PC材料的耐应力开裂和加工型困难等，也挺高了 PBT材料的抗冲击性能，但是在汽车内饰和天线等应用领域存在表面光泽度过量等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种冲击韧性佳、低光泽PC/PBT合金材料及其制备方法。本发明提供一种低光泽PC/PBT合金材料，其包括按照重量百分比的如下组分PC60% 72% ；PBT12% 18% ；主增韧剂2% 8% ； 辅增韧剂1% 4% ；消光剂2% 7%;其他助剂6% 15%;
其中，所述主增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物，所述辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂。以及，一种低光泽PC/PBT合金材料的制备方法，其包括如下步骤按上述低光泽PC/PBT合金材料的配方称取各组分；将所述主增韧剂、辅增韧剂、消光剂和其他助剂搅拌，加入所述PC和PBT，继续搅拌，得混合物料；将所述混合物料熔融挤出，造粒，获得所述低光泽PC/PBT合金材料。本发明提供的低光泽PC/PBT 合金材料，通过PC、PBT以及主辅增韧剂和消光剂的合理复配，制得低光泽PC/PBT合金材料，模流动性好，加工性能优良，冲击韧性佳，由于添加了消光剂，具有优异的亚光效果，在未来的汽车内饰件和天线等需要低光泽的部件中有很好的应用前景。进一步，本发明低光泽PC/PBT合金材料制备方法方便、材料易得、工艺简单、效果显著。
图I是本发明实施例的低光泽PC/PBT合金材料的制备方法的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例的一种低光泽PC/PBT合金材料，其包括按照重量百分比的如下组分PC60% 72% ；PBT12% 18% ；主增韧剂2% 8% ；辅增韧剂1% 4% ；消光剂2% 7% ；其他助剂6% 15% ；其中，所述主增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物，所述辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂。因为PC大分链端具有-OH基团，而PBT链端具有-COOH和-OH基团，在熔融共混过程中PC与PBT之间发生醇解和酸解等副反应，当PC与PBT之间发生了这些反应，使得PC, PBT(PET)的相对分子质量下降，从而使使合金的力学性能和耐化学性能降低。发生酯交换反应会产生二方面特点一方面，酯交换反应产物充当增容剂，可以改善PBT和PC两相间界面，已实验证明如PC/PBT酯交换反应完全被抑制，反而PBT/PC体系属于不相容体系，这是酯交换反应积极的一面，但现实中我并不希望发生这种反应，因为我们不可高预测他们之间发生酯交换反应的程度，而PC与PBT不相容我们可以加入增韧相容剂去解决。另一方面，两者之间一旦发生了酯交换反应，则会使PBT组分的结晶能力明显下降，制品颜色变黄，并产生二氧化碳，从而引起合金材料的热变形温度、力学性能等明显劣化。因此，如何有效控制PBT与PC之间的酯交换反应程度对保持PBT/PC合金优良的综合性能是至关重要的。随着增韧剂用量的增加，弹性体粒子密度不断增大，达到一定值后粒子彼此靠近并贯穿于PBT/PC连续相形成的网络结构中。此时一方面因粒子数量多，接受应力作用的机会多，可以产生大量的微裂纹；而另一方面粒子产生的微裂纹能迅速沿网络传递，短时间内有大量粒子参与应变而耗能，材料的缺口冲击强度大为提高，此时的粒子密度为临界值。因此，主辅增韧剂用量为3% 12%。主辅增韧剂的混用，可以良好的增韧PC，在PC/PBT合金中能起到一定的相容效果。具体地，所述PC的折射率为I. 58 I. 61，透射率为88% 90%。所述PBT的熔点为223°C 227°C，特性粘度为O. 6 I. 2dl/g，测试条件25°C溶剂为四氯乙烷。所述消光剂优选为交联苯乙烯-苯烯腈聚合物，其是一种有机消光剂，具有良好的相容性，能够保持PC和PBT原有的物理性能。所述其他助剂还包括无机填料、相容剂和抗氧剂，以所述低光泽PC/PBT合金材料总重量100%计，所述无机填料、相容剂和抗氧剂的重量百分比分别如下无机填料1% 5% ；相容剂1% 5% ；抗氧剂1% 2%。优选地，所述无机填料优选为500目 1500目碳酸钙或滑石粉，其能够提高制品的耐热性、耐磨性、尺寸稳定性及刚度等性能，并降低制品成本。所述相容剂为PCTG或。PCTG是一种非结晶性共聚酯，在其生产过程中，由于一定数量的乙二醇被1，4-环己烷二甲醇(CHDM)所取代，可预防结晶化，进而改善加工制造和透明度，其制品高度透明，抗冲击性能优异。共聚酯PETG是一种以1，4-环己烷二甲醇(CHDM)进行共聚改性得到的聚酯，是一种非晶型共聚酯，其制品高度透朗，抗冲击性能优异，具有很高刚度、硬度和良好的韧性，甚至在低温也保持应有的韧性。所述的抗氧剂为四[β _(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯或三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯。本发明实施例提供的低光泽PC/PBT合金材料，通过合理选择PC、PBT、增韧剂和消光剂的种类，获得综合性能优异的材料，其不仅具有良好的低温冲击性能，而且具有良好的亚光效果。请参阅图1，显示本发明实施例的一种低光泽PC/PBT合金材料的制备方法，其包括如下步骤SOl :按上述低光泽PC/PBT合金材料的配方称取各组分；S02 :将所述主增韧剂、辅增韧剂、消光剂和其他助剂搅拌，加入所述PC和PBT，继续搅拌，得混合物料；S03 :将所述混合物料熔融挤出，造粒，获得所述低光泽PC/PBT合金材料。具体地，步骤SOl中，所有物料称量准确，精确至O. 001千克。所述低光泽PC/PBT合金材料配方中的各组分优选含量和种类如上所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。步骤S02具体为，将主增韧剂、辅增韧剂、消光剂和其他助剂一起加入高速配料搅拌机中，搅拌3 5min，再加入烘干的PC和PBT，一起搅拌5 lOmin，获得混合物料。步骤S03具体为，将混合好的混合物料熔融挤出，造粒；其中，工艺参数为一段温度220°C 230°C，二段温度230°C 240°C，三段温度240°C 250°C模具温度60°C 100°C，物料停留时间I 2min，压力为10 15Mpa。本发明实施例提供的低光泽PC/PBT合金材料的制备方法，生产工艺简单，容易控制。以下通过具体配方和制备方法的实施例来说明上述低光泽PC/PBT合金材料及其制备方法。实施例I :本实施例的低光泽PC/PBT合金材料的组分及其重量百分含量为PC65% ；PBT17% ；主增韧剂5% ；辅增韧剂2% ；消光剂3% ；无机填料3% ；相容剂3% ；抗氧剂2%。其中，所述的主增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述的辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂；所述的无机填料为500目 1500目碳酸钙或滑石粉；所述的相容剂为PCTG ;所述的消光剂为交联苯乙烯-苯烯腈聚合物；所述的抗氧剂为四[β - (3，5- 二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯重量比1:1的混合物。所述PC选用折射率为I. 58 I. 61，透射率为88% 90%的聚碳酸酯，所述的PBT熔点为223_227°C，特性粘度O. 6
I.2dl/g。将主增韧剂5%、辅增韧剂2%、无机填料3%、相容剂3%、消光剂3%、抗氧剂2%—起加入高速配料搅拌机中，搅拌5分钟，以上各个组分均为质量百分比。随后加入烘好的65%PC和17%PBT，接着一起搅拌5分钟，以备用。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件为双螺杆一段温度220°C 230°C、二段温度230°C 240°C、三段温度240°C 250°C，模具温度60°C 100°C，停留时间I 2分钟、压力为10 15MPa。实施例2:本实施例的低光泽PC/PBT合金材料的组分及其重量百分含量为PC70% ；PBT12% ；主增韧剂6% ；辅增韧剂1% ；消光剂4% ；无机填料4% ；相容剂2% ；抗氧剂1%。其中，所述的主增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述的辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂；所述的无机填料为500目 1500目碳酸钙或滑石粉；所述的相容剂为PCTG ;所述的消光剂为交联苯乙烯-苯烯腈聚合物；所述的抗氧剂为四[β _(3，5- 二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯重量比1:1的混合物。所述PC选用折射率为I. 58 I. 61，透射率为88% 90%的聚碳酸酯，所述的PBT熔点为223_227°C，特性粘度
O.6-1. 2dl/g。将主增韧剂6%、辅增韧剂1%、无机填料4%、相容剂2%、消光剂4%、抗氧剂1%—起加入高速配料搅拌机中，搅拌5分钟，以上各个组分均为质量百分比。随后加入烘好的70%PC和12%PBT，接着一起搅拌5分钟，以备用。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件为双螺杆一段温度220°C 230°C、二段温度230°C 240°C、三段温度240°C 250°C，模具温度60V 100°C，停留时间I 2分钟、压力为10 15MPa。实施例3 本实施例的低光泽PC/PBT合金材料的组分及其重量百分含量为PC60% ；PBT14% ；主增韧剂4% ；辅增韧剂4% ；消光剂7% ；无机填料5% ；相容剂5%;抗氧剂1%。其中，所述的主增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述的辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂；所述的无机填料为500目 1500目碳酸钙或滑石粉；所述的相容剂为PCTG ;所述的消光剂为交联苯乙烯-苯烯腈聚合物；所述的抗氧剂为四[β _(3，5- 二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯和三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯重量比1:1的混合物。所述PC选用折射率为I. 58 I. 61，透射率为88% 90%的聚碳酸酯，所述的PBT熔点为223-227°C，特性粘度
O.6-1. 2dl/g。将主增韧剂4%、辅增韧剂4%、无机填料5%、相容剂5%、消光剂7%、抗氧剂1%—起加入高速配料搅拌机中，搅拌5分钟，以上各个组分均为质量百分比。随后加入烘好的60%PC和14%PBT，接着一起搅拌5分钟，以备用。将搅拌好的混合物置于双螺杆机中熔融挤出造粒，其工艺条件为双螺杆一段温度220°C 230°C、二段温度230°C 240°C、三段温度240°C 250°C，模具温度60V 100°C，停留时间I 2分钟、压力为10 15MPa。性能测试将制备好的低光泽PC/PBT合金材料进行性能测试。拉伸强度按ASTM D638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm): 170(长)X(20±0. 2)(端部宽度)X (4±0· 2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min ；弯曲强度和弯曲模量按ASTM D790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)(80±2) X (10±0·2)Χ (4±0· 2)，弯曲速度为 20mm/min ;
悬臂梁冲击按ASTM D256标准检测，样条尺寸为63. 5mmX 12. 7mmX 3. 2mm,缺口剩余宽度为10. 71mm ；熔融指数按照ASTM D1238检测，测试条件为260°C /5kg;热变形温度标准ASTM D648/载荷I. 82MPa，样条尺寸为128mmX 13mmX6. 4mm。光泽度测试标准T480上述实施例I 3制备的低光泽PC/PBT合金材料的性能分别如表I所示。
权利要求
1.ー种低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下组分 PC60% 72% ； PBT12% 18% ； 主增韧剂2% 8% ； 辅增韧剂1% 4% ； 消光剂2% 7% ； 其他助剂6% 15% ； 其中，所述主增韧剂为こ烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物，所述辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁ニ烯-苯こ烯结构抗冲改性剂。
2.根据权利要求I所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，所述PC的折射率为I.58 I. 61，透射率为88% 90%ο
3.根据权利要求I所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，所述PBT的熔点为223°C~ 227°C，特性粘度为 O. 6 I. 2dl/g。
4.根据权利要求I所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，所述消光剂优选为交联苯こ烯-苯烯腈聚合物。
5.根据权利要求I所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，所述其他助剂包括无机填料、相容剂和抗氧剂，以所述低光泽PC/PBT合金材料总重量100%计，所述无机填料、相容剂和抗氧剂的重量百分比分别如下 无机填料1% 5% ； 相容剂1% 5% ； 抗氧剂1% 2%。
6.根据权利要求5所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，所述无机填料为500目 1500目碳酸钙或滑石粉。
7.根据权利要求5所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在于，所述相容剂为PCTG或PETG。
8.根据权利要求5所述的低光泽PC/PBT合金材料，其特征在干，所述的抗氧剂为四[β -(3，5- ニ特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯或三(2，4- ニ叔丁基酚)亚磷酸酷。
9.ー种低光泽PC/PBT合金材料的制备方法，其包括如下步骤 按权利要求I 8任一所述的低光泽PC/PBT合金材料的配方称取各组分； 将所述主增韧剂、辅增韧剂、消光剂和其他助剂混合搅拌，加入所述PC和ΡΒΤ，继续搅拌，得混合物料； 将所述混合物料熔融挤出，造粒，获得所述低光泽PC/PBT合金材料。
10.根据权利要求9所述的低光泽PC/PBT合金材料的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出的エ艺參数为一段温度220°C 230°C，ニ段温度230°C 240°C，三段温度240°C 250°C模具温度60。。 100°C，物料停留时间I 2min，压カ为10 15Mpa。
全文摘要
本发明提供一种低光泽PC/PBT合金材料，其包括按照重量百分比的如下组分PC 60%～72%；PBT 12%～18%；主增韧剂2%～8%；辅增韧剂1%～4%；消光剂2%～7%；其他助剂6%～15%；其中，所述主增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物，所述辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂。本发明还提供该低光泽PC/PBT合金材料复合材料的制备方法。该低光泽PC/PBT合金材料综合性能优异，耐低温效果好具有良好的亚光效果，可以用于需要亚光的汽车内饰件，卫星接收天线和卫星信号接收器外壳等器件上。
文档编号C08L25/14GK102850746SQ20121029233
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月16日 优先权日2012年8月16日
发明者徐东, 徐永, 何杰 申请人:深圳市科聚新材料有限公司