一种用于NCL工艺的耐化学品透明PC材料及其制备方法与流程

一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及快消电子材料技术领域，具体涉及一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料及其制备方法。


背景技术：

2.ncl(即电镀ncvm
‑
喷涂coating
‑
镭雕laser)工艺，ncl工艺使用高级聚碳酸酯素材，在壳体深处进行ncvm高分子金属沉积，形成微观高亮质感，再附着哑光金属质感的烤漆形成手机外壳材质。
3.在ncl工艺加工过程中，透明pc板容易受到化学品影响导致腐蚀或开裂，而若采用耐化学品的pc板，其透明度大大降低，影响pc板在ncl工艺后的成色。
4.目前耐化学品pc的材料市场上很多，但可用于ncl工艺的透明pc材料很少，难点在于如何防止pc耐化学品开裂的同时保证pc的透明度。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料。
6.本发明的另一目的在于提供一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
7.本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，包括如下重量分的原料：
[0008][0009][0010]
本发明的用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，以聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为主体树脂，加入硅pc粉、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂进行改性，很好的解决了pc不耐化学品开裂以及pc透明度低的问题，通过交联剂与酯交换抑制剂的协同作用提高pc/pct合金材料的相容性及保持该材料的透明度；引入硅pc粉进
一步改善耐化学品透明pc材料的耐低温冲击、耐化学性和薄璧注塑脱模，其与具有优异的耐化学品开裂性pct复配协同作用，大幅度增加耐化学品透明pc材料的耐化学品开裂性，使得pc能经受住ncl工艺中的化学品对耐化学品透明pc材料的侵蚀，并极大保持材料的透明性，从而提高ncl工艺处理后的pc成色。
[0011]
优选的，所述聚碳酸酯为玻璃状透明聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的密度为1.18
‑
1.22g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为8
‑
12g/10min。
[0012]
采用上述技术方案，其玻璃状透明特性提高光学质量，获得良好的耐热性、耐寒性、高维精度和稳定性，更有利于加工，其与硅pc粉和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯在交联剂和酯交换抑制剂的协同作用下弥补了聚碳酸酯的耐化学品性能差的缺陷，从而保证耐化学品透明pc材料的耐化学品特性和高透明度特性。更优选的，所述聚碳酸酯选自bayer pc
‑
2800。
[0013]
优选的，所述硅pc粉选自trirexst6
‑
3022pj(1)、fg1700和st6
‑
3022pj中的至少一种。
[0014]
采用上述技术方案，更有利于改善耐化学品透明pc材料的耐低温冲击、耐化学性和薄璧注塑脱模，其与具有优异的耐化学品开裂性pct复配协同作用，大幅度增加耐化学品透明pc材料的耐化学品开裂性。
[0015]
优选的，所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯的密度为1.4
‑
1.5g/cm3、且在260℃、3.8kg条件下的熔融指数为12
‑
15g/10min。
[0016]
采用上述技术方案，具有高透明性且加工性能优异，与pc复合后，有效提升改材料的耐化学性和耐水解性。更优选的，所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为pct 3631。
[0017]
优选的，所述酯交换抑制剂为所述酯交换抑制剂为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、正硅酸乙酯和焦磷酸二氢二钠中的至少一种。
[0018]
采用上述技术方案，抑制pc与聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯之间发生酯交换，防止pc/pct合金物性损失，提高体系冲击强度、断裂伸长率和热稳定性，且与耐黄变剂共同作用防止该材料黄变。
[0019]
优选的，所述耐黄变剂为浓度在40
‑
60wt％的亚磷酸水溶液。
[0020]
采用上述技术方案，其与酯交换抑制剂共同作用防止该材料黄变。
[0021]
优选的，所述交联剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
[0022]
采用上述技术方案，配合酯交换抑制剂稳定聚碳酸酯的分子量大小以及集中其分子量分布范围，而且，聚碳酸酯、硅pc粉和pct共同作用在熔融挤出过程中交联，提高材料力学稳定性和抗冲击强度。更优选的，所述苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物选自sag
‑
002或sag
‑
005。
[0023]
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬酯酰胺。
[0024]
采用上述抗氧剂提高复合材料的抗氧化性能，避免材料使用时间过长后发黄，提高复合材料的力学稳定性。采用上述润滑剂，不仅能够改善复合材料在加工过程中的流动性和制品的脱模性，减小混炼转矩和负荷，从而防止复合材料的热劣化，提高分散材料效率，而且能够减少制备过程中复合材料与机械设备的摩擦程度，能够降低加工难度，便于挤出加工，节省能源消耗。
[0025]
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：上述的用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0026]
(s1)、按重量份取聚碳酸酯、硅pc粉、聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
[0027]
(s2)、将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯混合均匀后，再加入耐黄变剂混合均匀，得到预混物；
[0028]
(s3)、将所述预混物、硅pc粉、酯交换抑制剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合后，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得所述耐化学品透明pc材料。
[0029]
本发明的用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，先将pc和pct共混后加入耐黄变剂，提高pc和pct的混合均匀度和耐黄变剂的分散性，促进其在双螺杆挤出机中反应，以保证其获得耐化学品和高透明度的pc材料；该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
[0030]
优选的，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为20
‑
30:1、螺杆转速为80
‑
150r/min，所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区250
‑
255℃、二区255
‑
260℃、三区250
‑
260℃、四区260
‑
265℃、五区265
‑
270℃、六区260
‑
270℃。
[0031]
采用上述技术方案，通过控制双螺杆挤出机中各区温度、螺杆长径比和转速，使材料在熔融挤出过程中充分反应，使制得的pc材料保持优异的力学性能、耐化学性能和高透性，且不易变黄。
[0032]
本发明的有益效果在于：本发明的用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，以聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为主体树脂，加入硅pc粉、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂进行改性，很好的解决了pc不耐化学品开裂以及pc透明度低的问题，通过交联剂与酯交换抑制剂的协同作用提高pc/pct合金材料的相容性及保持该材料的透明度。
[0033]
本发明的制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
具体实施方式
[0034]
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0035]
实施例1
[0036]
一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，包括如下重量分的原料：
[0037][0038]
所述聚碳酸酯为玻璃状透明聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的密度为1.2g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为10g/10min。
[0039]
所述聚碳酸酯选自bayer pc
‑
2800。
[0040]
所述硅pc粉选自trirexst6
‑
3022pj(1)。
[0041]
所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯的密度为1.4.5g/cm3、且在260℃、3.8kg条件下的熔融指数为13g/10min。所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为pct 3631。
[0042]
所述酯交换抑制剂为所述酯交换抑制剂为磷酸氢二钠。
[0043]
所述耐黄变剂为浓度在50wt％的亚磷酸水溶液。
[0044]
所述交联剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物sag
‑
002。
[0045]
所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0046]
所述用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0047]
(s1)、按重量份取聚碳酸酯、硅pc粉、聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
[0048]
(s2)、将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯混合均匀后，再加入耐黄变剂混合均匀，得到预混物；
[0049]
(s3)、将所述预混物、硅pc粉、酯交换抑制剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合后，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得所述耐化学品透明pc材料。
[0050]
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为25:1、螺杆转速为100r/min，所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区252℃、二区258℃、三区258℃、四区262℃、五区268℃、六区262℃。
[0051]
实施例2
[0052]
一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，包括如下重量分的原料：
[0053][0054]
所述聚碳酸酯为玻璃状透明聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的密度为1.18g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为8g/10min。
[0055]
所述聚碳酸酯选自bayer pc
‑
2800。
[0056]
所述硅pc粉选自st6
‑
3022pj。
[0057]
所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯的密度为1.4g/cm3、且在260℃、3.8kg条件下的熔融指数为12g/10min。所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为pct 3631。
[0058]
所述酯交换抑制剂为所述酯交换抑制剂为磷酸二氢钠。
[0059]
所述耐黄变剂为浓度在40wt％的亚磷酸水溶液。
[0060]
所述交联剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物sag
‑
005。
[0061]
所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
[0062]
所述用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0063]
(s1)、按重量份取聚碳酸酯、硅pc粉、聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
[0064]
(s2)、将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯混合均匀后，再加入耐黄变剂混合均匀，得到预混物；
[0065]
(s3)、将所述预混物、硅pc粉、酯交换抑制剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合后，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得所述耐化学品透明pc材料。
[0066]
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为20:1、螺杆转速为80r/min，所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区250℃、二区255℃、三区250℃、四区260℃、五区265℃、六区260℃。
[0067]
实施例3
[0068]
一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，包括如下重量分的原料：
[0069][0070][0071]
所述聚碳酸酯为玻璃状透明聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的密度为1.22g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为12g/10min。
[0072]
所述聚碳酸酯选自bayer pc
‑
2800。
[0073]
所述硅pc粉选自fg1700。
[0074]
所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯的密度为1.5g/cm3、且在260℃、3.8kg条件下的熔融指数为15g/10min。所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为pct 3631。
[0075]
所述酯交换抑制剂为所述酯交换抑制剂为正硅酸乙酯。
[0076]
所述耐黄变剂为浓度在60wt％的亚磷酸水溶液。
[0077]
所述交联剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物sag
‑
002。
[0078]
所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
[0079]
所述用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0080]
(s1)、按重量份取聚碳酸酯、硅pc粉、聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
[0081]
(s2)、将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯混合均匀后，再加入耐黄变剂混合均匀，得到预混物；
[0082]
(s3)、将所述预混物、硅pc粉、酯交换抑制剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合后，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得所述耐化学品透明pc材料。
[0083]
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为30:1、螺杆转速为150r/min，所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区255℃、二区260℃、三区260℃、四区265℃、五区270℃、六区270℃。
[0084]
实施例4
[0085]
一种用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，包括如下重量分的原料：
[0086][0087]
所述聚碳酸酯为玻璃状透明聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的密度为1.20g/cm3、且在300℃、1.2kg条件下的熔融指数为11g/10min。
[0088]
所述聚碳酸酯选自bayer pc
‑
2800。
[0089]
所述硅pc粉选自trirexst6
‑
3022pj(1)。
[0090]
所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯的密度为1.48g/cm3、且在260℃、3.8kg条件下的熔融指数为14g/10min。所述聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为pct 3631。
[0091]
所述酯交换抑制剂为所述酯交换抑制剂为焦磷酸二氢二钠。
[0092]
所述耐黄变剂为浓度在48wt％的亚磷酸水溶液。
[0093]
所述交联剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物sag
‑
002。
[0094]
所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0095]
所述用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料的制备方法，包括如下步骤：
[0096]
(s1)、按重量份取聚碳酸酯、硅pc粉、聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂，备用；
[0097]
(s2)、将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯混合均匀后，再加入耐黄变剂混合均匀，得到预混物；
[0098]
(s3)、将所述预混物、硅pc粉、酯交换抑制剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂混合后，送入双螺杆挤出机进行挤出造粒，即得所述耐化学品透明pc材料。
[0099]
所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为28:1、螺杆转速为120r/min，所述双螺杆挤出机的各区温度分别为：一区252℃、二区256℃、三区254℃、四区262℃、五区269℃、六区262℃。
[0100]
对比例1
[0101]
本对比例与实施例1的区别在于：所述耐化学品透明pc材料不含硅pc粉。
[0102]
对比例2
[0103]
本对比例与实施例1的区别在于：所述耐化学品透明pc材料不含交联剂。
[0104]
对比例3
[0105]
本对比例与实施例1的区别在于：所述交联剂为过氧化二异丙苯。
[0106]
对比例4
[0107]
本对比例与实施例1的区别在于：所述酯交换抑制剂为磷酸三甲酯。
[0108]
实施例5
[0109]
取实施例1
‑
4和对比例1
‑
4的耐化学品透明pc材料，测试其透光度、耐化学品、熔体粘度、拉伸强度、冲击强度和断裂伸长率，测试方法如下：
[0110]
透光度：依照gb/t 2410
‑
2008进行测试，测试单位为％。
[0111]
耐化学品测试：依据gb/t 11547
‑
2008进行测试，将试样浸泡15min，介质为无水冰醋酸，取出后观察其开裂情况。
[0112]
熔体粘度：依据astm d1238的规定，在温度300℃，荷重1.2kg条件下，进行测试，单位为g/10min。
[0113]
拉伸强度：依据gb/t 1040.2
‑
2006进行测试，测试速度：50mm/min，单位为mpa。
[0114]
冲击强度：依据gb/t 1843
‑
2008进行测试，试样为a型缺口试样，摆锤能量5.5j，单位为kj/m2。
[0115]
断裂伸长率：依据gb/t 1040.2
‑
2006进行测试，测试速度：50mm/min,单位为％。
[0116]
测试结果如下表所示：
[0117] 透光度耐化学品熔体粘度拉伸强度冲击强度断裂伸长率实施例175无明显开裂355813145实施例270无明显开裂305510130实施例379无明显开裂406015160实施例474无明显开裂365611153对比例1732处明显开裂28517122对比例2815处明显开裂21376110对比例3652处明显开裂34539132对比例438无明显开裂315510138
[0118]
由上表可知，本发明采用特定硅pc粉、酯交换抑制剂和交联剂，对解决pc不耐化学品开裂以及pc透明度低的问题起到预料不到的技术效果。本发明的用于ncl工艺的耐化学品透明pc材料，以聚碳酸酯和聚对苯二甲酸1,4
‑
环己烷二甲醇酯为主体树脂，加入硅pc粉、酯交换抑制剂、耐黄变剂、交联剂、抗氧剂和润滑剂进行改性，很好的解决了pc不耐化学品开裂以及pc透明度低的问题，通过交联剂与酯交换抑制剂的协同作用提高pc/pct合金材料的相容性及保持该材料的透明度。
[0119]
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。