一种聚碳酸酯注塑级增韧剂、增韧聚碳酸酯及聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚碳酸酯注塑级增韧剂、增韧聚碳酸酯及聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是一种韧的热塑性树脂，并已在20世纪60年代初实现工业化，90年代末实现大规模工业化生产，是产量仅次于聚酰胺的第二大工程塑料。其有着优良的机械性能，但对缺口敏感，缺口韧性受到一定的限制。目前涉及到工程塑料PC等树脂增韧所采用的主要方式有高胶粉增韧、做PC/ABS合金、丙烯酸酯类聚合物增韧。

丙烯酸酯类聚合物与PC有较好的局和能力，其本身可用于进行均聚或交叉聚合得到性质量好的共聚树脂，合成壳核结构的增韧剂，增韧效果好；缺点是此类物质为粉体，直接注塑增韧会导致下料不均，造成制品稳定性差。非壳核结构增韧剂的添加量需控制在在5%以内，否则有会出现分层效应，使制品增韧限度有限。以上增韧剂均需要经过双螺杆挤出机与PC共混造粒，才能达到混炼均匀、提高PC的增韧效果。经过双螺杆造粒涉及到混料工艺，双螺杆温度、转数，喂料参数设定，还有切粒等诸多程序；最后转到注塑厂家注塑出制品。

增韧剂经过双螺杆挤出机与PC共混造粒会产生昂贵费用，且耗费大量能源，目前市场上缺少PC直接注塑增韧剂。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种增韧效果好、成本低的聚碳酸酯注塑级增韧剂和其制备方法，以及一种添加此增韧剂的增韧聚碳酸酯。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明聚碳酸酯注塑级增韧剂的组成按重量份数表示为：丙烯酸酯类聚合物30～50；丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体50～70；抗氧剂0.1～0.3。

作为一种优选方案，本发明所述丙烯酸酯类聚合物的重量份数为40、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体的重量份数为60、抗氧剂的重量份数为0.2。

作为另一种优选方案，本发明所述丙烯酸酯类聚合物为乙烯-甲基丙烯酸酯或丁烯-甲基丙烯酸酯。

其次，本发明所述抗氧剂为空间位阻酚类抗氧剂1010。

本发明增韧聚碳酸酯的组成按重量份数表示为：所述聚碳酸酯增韧剂5～10、聚碳酸酯90～95。

本发明聚碳酸酯注塑级增韧剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体、抗氧剂加入到混合器中，混合至均匀。

（2）将混好的物料投入双螺杆挤出机的加料斗，经双螺杆挤出机混炼塑化并挤出。

（3）将通过双螺杆挤出机机头挤出的物料制成颗粒。

（4）对粒子进行干燥处理。

作为一种优选方案，本发明所述制造颗粒的方式为水冷拉条造粒或水环造粒或水下造粒。

作为另一种优选方案，本发明所述混合器采用高速混合器，混合处理为室温，混合时间为5分钟。

另外，本发明所述双螺杆挤出机加工温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm。

本发明有益效果：本发明采用的丙烯酸酯接枝苯乙烯类弹性体具有壳核结构，为壳核结构增韧机理，实现了改性剂的优势互补，增韧效果好，提高了增韧剂的相容性、分散性；可将本发明聚碳酸酯增韧剂与原料PC共混后直接用于注塑机制出产品，方便快捷；且注塑时，树脂冲击强度有显著的提高。丙烯酸酯类聚合物具有与多数极性树脂相容性好的特点，官能团与树脂反应产生较好的界面粘结，对于不同树脂可使其树脂冲击强度提高3～6倍。

具体实施方式

本发明聚碳酸酯注塑级增韧剂的组成按重量份数表示为：丙烯酸酯类聚合物30～50；丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体50～70；抗氧剂0.1～0.3。丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体可采用市售牌号为KM355的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体。

所述丙烯酸酯类聚合物的重量份数为40、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体的重量份数为60、抗氧剂的重量份数为0.2。

所述丙烯酸酯类聚合物为乙烯-甲基丙烯酸酯或丁烯-甲基丙烯酸酯；增韧效果好。

所述抗氧剂为空间位阻酚类抗氧剂1010。抗氧剂1010是受阻酚型抗氧剂，与大多数聚合物具有很好的相容性，有良好的防止光和热引起的变色作用，化学性状稳定。

本发明增韧聚碳酸酯的组成按重量份数表示为：所述聚碳酸酯注塑级增韧剂5～10、聚碳酸酯90～95。

本发明增韧剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将丙烯酸酯类聚合物、丙烯酸酯接枝的苯乙烯类弹性体、抗氧剂加入到混合器中，混合至均匀。

（2）将混好的物料投入双螺杆挤出机的加料斗，经双螺杆挤出机混炼塑化并挤出。

（3）将通过双螺杆挤出机机头挤出的物料制成颗粒。

（4）对粒子进行干燥处理。

所述制造颗粒的方式为水冷拉条造粒或水环造粒或水下造粒。

所述混合器采用高速混合器，混合处理温度的温度为室温，混合时间为5分钟。

所述双螺杆挤出机加工温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm。

为便于本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行描述。

实施例1：将30份的丙烯酸酯类聚合物、70份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。

实施例2：将35份的丙烯酸酯类聚合物、75份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。

实施例3：将40份的丙烯酸酯类聚合物；60份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。

实施例4：将45份的丙烯酸酯类聚合物；55份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物、0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。

实施例5：将50份的丙烯酸酯类聚合物；50份的丙烯酸酯接枝的苯乙烯类共聚物0.2份的抗氧剂1010同时加入混料机中共混5分钟，然后投入双螺杆挤出机，挤出机各段区间的温度为：一区155℃～165，二区160～170℃，三区165～175℃，四区170～180℃，五区175～185℃，六区175～185℃，七区170～180℃，八区165～175℃，九区160～170℃，机头175～185℃；每区停留时间5～6秒；螺杆转速为280～330rpm，制备增韧剂。

为验证本发明的增韧效果，本发明增韧剂制备后，将5份、6.5份、8份、10份的本发明实施例1～5制备的增韧剂，分别对应95份、93.5份、92份、90份的聚碳酸酯共混，每组共混3分钟，然后直接投入注塑机中注塑成标准样条，放置24小时后，室温下检测。

从上表可以看出,填加本发明注塑级增韧剂的聚碳酸酯PC对比于PC原料的悬臂梁缺口冲击强度可提高1～3倍左右。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。