CN103044874B - 低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，由包括以下重量份数的组分制成：聚碳酸酯100-900份；苯乙烯基树脂100-800份；增韧剂30-80份；消光剂20-100份；抗氧化助剂3-10份；加工助剂2-5份。本发明使用消光剂，价格便宜，易于得到，降低光泽度效果显著。本发明制备得到的聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物机械性能稳定，较未改善光泽度前相比，组合物性能保持相当，并且其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量还有所提高，具有良好的使用效果。本发明采用双螺杆挤出工艺制备，生产过程中采用侧向强制喂料，可以使消光剂更好的分散，从而使产品拥有优异的低光泽度，特别适合如汽车内部饰件等部件。

Description

低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法。
背景技术
随着现在社会上汽车越来越普及，汽车的舒适性和安全性也越来越多的受到人们的关注。汽车内饰件的材料一般都有哑光的要求，因为哑光的内饰件可以减少驾驶员的视觉疲劳。现在的汽车内饰件里，许多部件用到了聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，而传统的聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的光泽度非常好，常被用做如显示器外框、运动器材等高光绚丽的部件上，因此将传统聚碳酸酯/苯乙烯基树脂材料用于汽车内饰件时，最常见的做法是，将内饰件的表面进行皮纹化处理，以此来克服材料的高光泽度现象。然而即使表面进行了皮纹化处理，材料的光泽度依然难以消除。为克服此缺点，许多研发人员动用许多方法，力争使聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物具有低光泽度，如GE公司公开的申请号为94109193.7的中国专利中将一种含腈共聚凝胶物体添加到聚碳酸酯组合物中，得到比较明显的低光泽效果，但该种凝胶合成工艺较为复杂，价格较贵，不能很好的被普及使用。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，由包括以下重量份数的组分制成：
聚碳酸酯100-900份；
苯乙烯基树脂100-800份；
增韧剂30-80份；
消光剂20-100份；
抗氧化助剂3-10份；
加工助剂2-5份。
优选的，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯，通过双酚A与光气缩合制得。
优选的，所述苯乙烯基树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）、丙烯腈-苯乙烯共聚物（SAN）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物（ASA）中的一种或几种的混合物。
优选的，所述增韧剂选自丙烯酸酯类冲击改性剂、二烯烃类橡胶冲击改性剂、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、马来酸酐与苯乙烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
优选的，所述消光剂为无机矿物质，选自镁铝矿物质、硅酸盐矿物质、硅铝矿物质中的一种或几种，所述矿物质优选粒径目数大于3000的矿物质。
优选的，所述消光剂选自滑石粉、云母、高岭土中的一种或几种。
优选的，所述抗氧化助剂包括主抗氧化助剂和辅助抗氧化助剂，主抗氧化助剂选自烷基化单酚、烷基化多酚中的一种或几种，辅助抗氧化助剂选自亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、位阻酚或羟基苯并***中的一种或几种。
优选的，所述抗氧化助剂为抗氧剂1076、抗氧剂168或其混合物。
优选的，所述加工助剂选自润滑剂、偶联剂、加工润滑助剂中的一种或几种；所述润滑剂选自脂肪酸盐、脂肪酸酰胺中的一种或几种；所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述加工润滑助剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺和N,N-乙撑双硬脂酸酰胺（EBS）中的一种或几种。
一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以下组分及重量份数称取原料：聚碳酸酯100-900份；苯乙烯基树脂100-800份；增韧剂30-80份；消光剂20-100份；抗氧化助剂3-10份；加工助剂2-5份；
（2）将步骤（1）中称取的聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂、抗氧化助剂、加工助剂放入高速混合机中充分混合；
（3）用精密计量输送料装置，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，将消光剂加入到挤出机中，熔融的共混物经挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中双螺杆挤出机的长径比为40-44，螺杆转速为150-600转/分钟。
优选的，所述步骤（2）中，高混机的转速为100-150转/分钟，混合时间为1-3分钟；所述步骤（3）中，双螺杆挤出机混料时采用真空排气，螺杆转速为300-500转/分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明使用消光剂，价格便宜，易于得到，降低光泽度效果显著。本发明制备得到的聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物机械性能稳定，较未改善光泽度前相比，组合物性能保持相当，并且其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量还有所提高，具有良好的使用效果。本发明采用双螺杆挤出工艺制备，生产过程中采用侧向强制喂料，可以使消光剂更好的分散，从而使产品拥有优异的低光泽度，在保有聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的机械性能同时，具有较低的光泽度，特别适合如汽车内部饰件等部件。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
聚碳酸酯为出光化学的2200；苯乙烯基树脂为锦湖公司丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物750；增韧剂为杰事杰公司ABS-G；消光剂为艾海公司的粒径5000目的滑石粉HTP1；抗氧化稳定剂为CIBA的主抗氧剂Irganox1076和辅助抗氧剂Irganox168；加工助剂为EBS。
对比例1
本对比实例中没有添加消光剂的操作，以供与添加消光剂的实施例对比。
(1)称取聚碳酸酯400份（重量份，下同）、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物510份、增韧剂80份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
(2)将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
(3)用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为230℃，熔融段温度为240℃，机头温度为245℃，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
对比例2
本对比实例中没有添加消光剂的操作，以供与添加消光剂的实施例对比。
（1）称取聚碳酸酯700份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物240份、增韧剂50份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为230℃，熔融段温度为245℃，机头温度为255℃，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
实施例1
（1）称取聚碳酸酯400份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物510份、增韧剂80份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为230℃，熔融段温度为245℃，机头温度为250℃。
（4）在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，把20份的消光剂加入到挤出机螺杆中，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
实施例2
（1）称取聚碳酸酯400份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物510份、增韧剂80份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为230℃，熔融段温度为245℃，机头温度为250℃。
（4）在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，把50份的消光剂加入到挤出机螺杆中，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
实施例3
（1）称取聚碳酸酯400份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物510份、增韧剂80份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为230℃，熔融段温度为250℃，机头温度为255℃。
（4）在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，把100份的消光剂加入到挤出机螺杆中，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
实施例4
（1）称取聚碳酸酯700份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物240份、增韧剂50份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为240℃，熔融段温度为255℃，机头温度为260℃。
（4）在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，把20份的消光剂加入到挤出机螺杆中，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
实施例5
（1）称取聚碳酸酯700份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物240份、增韧剂50份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为240℃，熔融段温度为255℃，机头温度为260℃。
（4）在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，把50份的消光剂加入到挤出机螺杆中，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
实施例6
（1）取聚碳酸酯700份、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物240份、增韧剂50份、加工助剂EBS5份，主抗氧化助剂2份和辅助抗氧剂3份。
（2）将第一步中称取的聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、加工助剂、增韧剂、抗氧化助剂一起放入转速为150转/分的高速混合机中充分混合3分钟。
（3）用精密计量输送料装置，将第二步混合后的料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用，充足混炼，其中双螺杆挤出机的长径比为40，螺杆转速在300转/分钟，双螺杆挤出机工作温度区间为下料口温度为220℃，计量段温度为245℃，熔融段温度为260℃，机头温度为265℃。
（4）在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，把100份的消光剂加入到挤出机螺杆中，熔融的共混物经挤出，拉条，冷却，切粒、包装成成品。
将对比例1-2以及实施例1-6制备得到的混合物按标准尺寸注塑成测试用的标准样条进行性能测试，物理性能测试标准如表1所示，测试结果见表2。
表1
表2
从上表数据可以了解，将本发明添加消光剂的产品与未进行消光处理的产品相比，其降低光泽度效果显著，并且机械性能保持相当，在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量上还有所提高，具有良好的使用效果。
实施例7
一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以下组分及重量份数称取原料：聚碳酸酯100份；SAN800份；增韧剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物30份；消光剂粒径目数为3500的滑石粉30份；烷基化多酚主抗氧剂2份、亚磷酸三苯酯辅抗氧剂1份；加工助剂固体石蜡2份；
（2）将步骤（1）中称取的聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂、抗氧化助剂、加工助剂放入高速混合机中充分混合，高混机的转速为100转/分钟，混合时间为3分钟；
（3）用精密计量输送料装置，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，将消光剂加入到挤出机中，熔融的共混物经挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中双螺杆挤出机混料时采用真空排气，长径比为44，螺杆转速为150转/分钟。
实施例8
一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以下组分及重量份数称取原料：聚碳酸酯900份；ASA100份；增韧剂丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物60份；消光剂粒径目数为4500的云母60份；烷基化单酚主抗氧剂4份、亚磷酸二苯酯辅抗氧剂3份；加工助剂硅烷偶联剂3份；
（2）将步骤（1）中称取的聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂、抗氧化助剂、加工助剂放入高速混合机中充分混合，高混机的转速为120转/分钟，混合时间为2分钟；
（3）用精密计量输送料装置，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，将消光剂加入到挤出机中，熔融的共混物经挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中双螺杆挤出机混料时采用真空排气，长径比为42，螺杆转速为500转/分钟。
实施例9
一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以下组分及重量份数称取原料：聚碳酸酯500份；ABS300份、SAN150份；增韧剂丙烯酸酯类冲击改性剂80份；消光剂粒径目数为5000的高岭土95份；抗氧剂10765份、抗氧剂1685份；加工助剂脂肪酸酰胺2份、硬脂酸钙2份；
（2）将步骤（1）中称取的聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂、抗氧化助剂、加工助剂放入高速混合机中充分混合，高混机的转速为150转/分钟，混合时间为1分钟；
（3）用精密计量输送料装置，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，将消光剂加入到挤出机中，熔融的共混物经挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中双螺杆挤出机混料时采用真空排气，长径比为40，螺杆转速为600转/分钟。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：聚碳酸酯100-900份；苯乙烯基树脂100-800份；增韧剂30-80份；消光剂20-100份；抗氧化助剂3-10份；加工助剂2-5份；所述消光剂选自粒径目数为3500的滑石粉、粒径目数为5000的滑石粉、粒径目数为4500的云母或粒径目数为5000的高岭土；所述苯乙烯基树脂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物中的一种或几种的混合物；所述加工助剂选自润滑剂、偶联剂、加工润滑助剂中的一种或几种；所述润滑剂选自脂肪酸盐、脂肪酸酰胺中的一种或几种；所述加工润滑助剂选自固体石蜡、液体石蜡、低分子量聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺和N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种；所述低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法包括以下步骤：（1）按照以下组分及重量份数称取原料：聚碳酸酯100-900份；苯乙烯基树脂100-800份；增韧剂30-80份；消光剂20-100份；抗氧化助剂3-10份；加工助剂2-5份；（2）将步骤（1）中称取的聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂、抗氧化助剂、加工助剂放入高速混合机中充分混合；（3）用精密计量输送料装置，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，将消光剂加入到挤出机中，熔融的共混物经挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中双螺杆挤出机的长径比为40-44，螺杆转速为150-600转/分钟。
2.如权利要求1所述的低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯，通过双酚A与光气缩合制得。
3.如权利要求1所述的低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述增韧剂选自丙烯酸酯类冲击改性剂、二烯烃类橡胶冲击改性剂、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、马来酸酐与苯乙烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述抗氧化助剂包括主抗氧化助剂和辅助抗氧化助剂，主抗氧化助剂选自烷基化单酚、烷基化多酚中的一种或几种，辅助抗氧化助剂选自亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、位阻酚或羟基苯并***中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物，其特征在于，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.一种如权利要求1所述的低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按照以下组分及重量份数称取原料：聚碳酸酯100-900份；苯乙烯基树脂100-800份；增韧剂30-80份；消光剂20-100份；抗氧化助剂3-10份；加工助剂2-5份；（2）将步骤（1）中称取的聚碳酸酯、苯乙烯基树脂、增韧剂、抗氧化助剂、加工助剂放入高速混合机中充分混合；（3）用精密计量输送料装置，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，经过螺杆的剪切作用充足混炼，在挤出机熔融段，通过侧向强制喂料设备，将消光剂加入到挤出机中，熔融的共混物经挤出、拉条、冷却、切粒，包装成成品；其中双螺杆挤出机的长径比为40-44，螺杆转速为150-600转/分钟。
7.如权利要求6所述的低光泽度聚碳酸酯/苯乙烯基树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，高混机的转速为100-150转/分钟，混合时间为1-3分钟；所述步骤（3）中，双螺杆挤出机混料时采用真空排气，螺杆转速为300-500转/分钟。
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