降低导电炭黑添加量的聚碳酸酯树脂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种降低导电炭黑添加量的聚碳酸酯树脂及其制备方法，所述树脂主要包括以下重量份比的原料组分：基体树脂94-98份、导电炭黑2-6份、其它组分0.1-0.9份。本发明采用主喂料的方式以及最优的加工温度可以获得更低的表面电阻，本发明的制备方法可以避免剪切过大而使通过范德华力结合起来的导电结构破坏，后区温度略有降低又可以避免聚碳酸酯过热分解，使得产品保持很好的冲击韧性。

说明书

技术领域

本发明属于通信和家电技术领域，具体涉及一种降低导电炭黑添加量的聚碳酸酯树 脂及其制备方法。

背景技术

本发明旨在通过特殊的挤出工艺提高导电炭黑在聚碳酸酯集体中的分散从而降低 导电炭黑添加量，可到达同样的表面电阻。导电炭黑的加入会降低聚碳酸酯的冲击韧性 以及大大降低聚碳酸酯的加工型能，冲击韧性的下降会限制树脂的使用领域，并且对于 要求较高，结构较为苛刻的设计俊不能使用，而加工型下降更是致命缺点，对于聚碳酸 酯树脂而言，其本身的加工性能不算优异，加入导电炭黑后，加工性能更是急剧下降， 一般情况需要提高成型温度或者提高注塑的速度和压力，前者会降低树脂的使用性能甚 至影响制件外观，而后者则会增加制件的内应力，不利于后加工处理和后续的使用。此 外，导电炭黑价格昂贵，高的导电炭黑含量会大大增加树脂的成本。

目前，市面上的抗静电聚碳酸酯树脂需要添加3.5％以上的导电炭黑才能达到抗静电 水平，而本发明可通过挤出工艺的优化，将极限添加量降低至3.0％。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种降低导电炭黑添加量的聚碳酸酯 树脂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明涉及一种降低导电炭黑添加量的聚碳酸酯树脂，主要包括以下重量份比的原 料组分

基体树脂  94-98份

导电炭黑  2-6份

其它组分  0.1-0.9份。

所述的挤出工艺为导电炭黑从主喂料口添加，并通过特定的挤出机温度控制导电炭 黑的分散。

所述的基体树脂为聚碳酸酯(PC)或聚碳酸酯，所述PC重均分子量为25000-35000， 可以是脂肪族或芳香族，其中，优选芳香族、尤其优选双酚A型聚碳酸酯，光气法或酯 交换法生产均可以，优选光气法生产。

所述的导电炭黑为具链状结构的导电炭黑等。

所述的其它组分为抗氧剂、内润滑和脱模剂和稳定剂中至少一种，或者两种或两种 以上的混合物。

上述的一种降低导电炭黑添加量的聚碳酸酯树脂通过如下步骤制备：

S1、按照前述的低成本抗静电聚碳酸酯树脂配方分别称取各组分；

S2、将S1步骤中称取的基体树脂,导电炭黑和其它组分在中速混合器中混合 20min；

S3、将步骤S2得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，造粒。

所述双螺杆挤出机包括十个温控区，所述的温控1-2区的温度为240-280℃，温控 3-4区的温度为260-280℃，温控5-6区的温度为260-280℃，温控7-8区的温度为 240-260℃，温控9-10区的温度为240-260℃。

所述双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一处位于输送料段的末端、熔融段的开始 端；另一处位于计量段段。

本发明采用主喂料的方式以及最优的加工温度可以获得更低的表面电阻，本发明的 制备方法可以避免剪切过大而使通过范德华力结合起来的导电结构破坏，后区稳定略有 降低有可以避免聚碳酸酯过热分解，使得产品保持很好的冲击韧性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人 员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于 本发明的保护范围。

以下实施例和对比例中，所使用的原料如下：

所选的PC牌号为通用PCL-1225L，帝人聚碳酸酯有限公司生产。

导电炭黑为阿克苏诺贝尔的科琴黑EC600JD。

实施例1

S11、按照下文表1中实施例1配方称取PCL-1225L  100份、主抗氧剂1010   0.1份、辅抗氧剂168  0.1份、润滑剂PETS  0.4份；

S12、将S11步骤中称取的基原料在中速混合器中混合20min；

S13、将步骤S12得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融温度为200-280℃ 的双螺杆挤出机挤出，造粒，得成品。

实施例2

S21、按照下文表1中实施例2配方称取PCL-1225L  97份,EC600JD  3份、主抗 氧剂1010  0.1份、辅抗氧剂168  0.1份、润滑剂PETS  0.4份；

S22、将S21步骤中称取的基原料在中速混合器中混合20min；

S23、将步骤S22得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融温度为200-280℃ 的双螺杆挤出机挤出，造粒，得成品。

其中，EC600JD通过主喂料口加入挤出机。

实施例3

S31、按照下文表1中实施例3配方称取PCL-1225L  96份,EC600JD  4份、主 抗氧剂1010  0.1份、辅抗氧剂168  0.1份、润滑剂PETS  0.4份；

S32、将S31步骤中称取的基原料在中速混合器中混合20min；

S33、将步骤S32得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融温度为200-280℃ 的双螺杆挤出机挤出，造粒，得成品。

其中，EC600JD通过主喂料口加入挤出机。

实施例4

S41、按照下文表1中实施例4配方称取PCL-1225L  93份,EC600JD  7份、主抗 氧剂1010  0.1份、辅抗氧剂168  0.1份、润滑剂PETS  0.4份；

S42、将S41步骤中称取的基原料在中速混合器中混合20min；

S43、将步骤S42得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融温度为200-280℃的 双螺杆挤出机挤出，造粒，得成品。

其中，EC600JD通过主喂料口加入挤出机。

对比例1

S01、按照下文表1中对比例1配方称取PCL-1225L  97份,EC600JD  3份、主 抗氧剂1010  0.1份、辅抗氧剂168  0.1份、润滑剂PETS  0.4份；

S02、将S01步骤中称取的基原料在中速混合器中混合20min；

S03、将步骤S02得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融温度为200-280℃ 的双螺杆挤出机挤出，造粒，得成品。

其中，EC600JD通过侧喂料口加入挤出机。

对比例2

S021、按照下文表1中对比例1配方称取PCL-1225L  97份,EC600JD  3份、主 抗氧剂1010  0.1份、辅抗氧剂168  0.1份、润滑剂PETS  0.4份；

S022、将S021步骤中称取的基原料在中速混合器中混合20min；

S023、将步骤S022得到的混合物投置于双螺杆挤出机中，经过熔融温度为200-280℃ 的双螺杆挤出机挤出，造粒，得成品。

其中，EC600JD通过主喂料口加入挤出机。

将五个配方通过挤出成塑料粒子，再注塑成样板，最后通过表面电阻仪进行测试， 最终结果如下：

从实验结果可以看出，在同样导电炭黑添加量的前提下，如果采用主喂料的方式以 及最优的加工温度可以获得更低的表面电阻。这是因为导电炭黑从主喂料口加入可以使 其在螺杆中剪切时间增长，从而有效获得有效分散，而前区温度高，可以避免剪切过大 而使通过范德华力结合起来的导电结构破坏，后区稳定略有降低有可以避免聚碳酸酯过 热分解，保持很好的冲击韧性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。