CN106832863B - 一种抗应力开裂的再生pc合金材料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗应力开裂的再生PC合金材料及其生产方法,制备方法包括破碎,混料,造粒等操作步骤,并且该PC合金材料是由再生PC原料、ASA树脂、SMA树脂、硅油、扩链剂、相容剂、增韧剂和抗老化剂组成,将以上原料按照一定的投料比放入混料机中搅拌混合,经过以上制备步骤,最终得到本发明所需要的抗应力开裂的再生PC合金材料,本发明通过对再生PC材料与其它材料进行扩链、改性,形成大分子链接,改善高分子材料与无机填料之间的界面亲和性,提高了再生PC材料与抗应力开裂剂的相容性和基材分子间的结合力,提升了材料的抗应力开裂性能。本发明的方法操作简单,加工流动性好,可控性强,重现性好,产品质量稳定,生产效率高,易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域,尤其涉及一种抗应力开裂的再生PC合金材料及其生产方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优异的热塑性工程塑料,具有冲击强度高、抗蠕变、尺寸稳定性好、耐热、透明、介电性能好等,被广泛应用。而PC是一种高分子聚合材料,分子量分布很广大,聚合物分子量越大,分子链结构越大,分子链间作用力和缠结程度增加,抗应力开裂能力较强;聚合物分子量小,分子链结构小,聚合物分子量分布宽,低分子量成分越大,抗应力开裂能力弱,容易形成微观撕裂,造成应力集中,造成产品开裂,严重制约了PC合金材料的应用。目前,解决PC合金材料应力开裂的问题,主要通过改性的方法来提高PC合金材料的抗应力开裂,常用的方法是在PC合金材料中添加相容剂、抗氧化剂、增韧剂等来解决,也相应开发了多种抗应力开裂剂产品,效果不是十分理想。如:一种抗应力开裂剂其制备方法及应用以及一种抗应力PC聚酯(专利申请号201310393082.6)、一种PC抗应力开裂剂制备方法及其用途(专利申请号201410428806.0),开发了不同的PC合金材料抗应力开裂剂,但实质也是通过改性方法来提高PC合金材料的抗应力开裂性能,特别是再生应用的PC材料,通过多次加工,分子链结构明显降低,抗应力开裂能力更弱,如何改善和提高再生PC合金材料抗应力开裂的问题成为我们关注的焦点。
本发明针对现有技术的不足,通过加入ASA树脂(苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶等三元聚合物共聚合而成的一种抗冲改性树脂)、SMA树脂(苯乙烯-马来酸酐)、硅油以及抗老化剂等物质,并且按照一定量的重量比进行混合、混炼,本发明通过对再生PC材料与其它材料进行扩链、改性,形成大分子链接,改善高分子材料与无机填料之间的界面亲和性,提高了再生PC材料与抗应力开裂剂的相容性和基材分子间的结合力,提升了材料的抗应力开裂性能。本发明的方法操作简单,加工流动性好,可控性强,重现性好,产品质量稳定,生产效率高,易于工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种抗应力开裂的再生PC合金材料及其生产方法,以解决现有技术中对再生PC利用率不高,再生PC合金材料抗应力差的技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明公开了一种能提高再生PC合金材料抗应力开裂的生产方法,包括以下操作步骤:
1)破碎,将可再生PC原料清洗、破碎成最大颗粒不超过3mm的颗粉粉末;
2)混料,将步骤1)中破碎后的PC颗粒粉末投入混料机中,再分别加入ASA树脂和SMA树脂进行搅拌,在搅拌过程中加入硅油,搅拌均匀后再向所述混料机中加入扩链剂、相容剂、增韧剂和抗老化剂,得到混合料;
3)造粒,将步骤2)中得到的混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒;
所述再生PC原料、ASA树脂、SMA树脂、硅油、扩链剂、相容剂、增韧剂和抗老化剂的重量组分为:
其中,步骤2)中所述混料机搅拌的转速控制在300~400转/分钟,混合搅拌时间5~10min;
进一步的,为了更好的实现PC合金材料的抗应力开裂的性能,扩链剂为RPS-1005型扩链剂或ADR-4368型扩链剂;所述相容剂为EMA1913AC型相容剂或EMA1125AC型相容剂;所述增韧剂为MBS E-920型增韧剂、MBS S-6720型增韧剂或MBS EM500型增韧剂中的一种;
进一步的,本发明中的抗老化剂是由4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基丁烷和硫代二丙酸双十八醇酯混合而成,其中4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基丁烷和硫代二丙酸双十八醇酯的重量组分为:
4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚) 30~50份
2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基丁烷 30~50份
硫代二丙酸双十八醇酯 10~30份。
进一步的,步骤3)中将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒,双螺杆挤出机在挤出时螺筒温度分为十个温度区域,十个温度区域的温度分别控制在:第一温度区为180-220℃;第二温度区为230-250℃;第三温度区为240-260℃;第四温度区为230-250℃;第五温度区为250-260℃;第六温度区为230-250℃;第七温度区为200-220℃;第八温度区为190-210℃;第九温度区为210-230℃;第十温度区为220-240℃;挤出压力为4.0-5.0MPa,挤出造粒,即得再生PC合金材料。
常规抗应裂改性PC与本发明产品再生PC合金实验对比数据如下:
通过本发明公开的生产方法所得到的再生PC合金材料具有分子量大、抗应力强,对再生PC材料利用率高的特点,同时本发明的方法操作简单,加工流动性好,可控性强,重现性好,产品质量稳定,生产效率高,易于工业化生产。
附图说明
图1为螺筒温度区域分布示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例公开了一种抗应力开裂的再生PC合金材料,其生产步骤如下:
1)破碎,将可再生PC原料清洗干净后用破碎机破碎成最大颗粒不超过3mm的颗粉粉末;
2)混料,称取破碎后的PC颗粒粉末84份(按重量组分配比)投入混料机中,再分别加入3份ASA树脂和3份SMA树脂进行搅拌,在搅拌过程中加入1份201硅油,搅拌均匀后再向混料机中加入0.3份RPS-1005型扩链剂、2.7份EMA1913AC型相容剂、1份MBS E-920型增韧剂和5份抗老化剂,得到混合料;混料机搅拌的转速控制在300转/分钟,混合搅拌时间5min;
3)造粒,将步骤2)中得到的混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒;
实施例中的抗老化剂是由40份的(按重量比)4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、40份的2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基丁烷和20份的硫代二丙酸双十八醇酯混合而成,步骤3)中将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒,双螺杆挤出机在挤出时,螺筒温度分为十个温度区域,如图1所示,十个温度区域的温度分别控制在:第一温度区为180-220℃;第二温度区为230-250℃;第三温度区为240-260℃;第四温度区为230-250℃;第五温度区为250-260℃;第六温度区为230-250℃;第七温度区为200-220℃;第八温度区为190-210℃;第九温度区为210-230℃;第十温度区(机头)为220-240℃;挤出压力为4.0MPa,挤出造粒,即得再生PC合金材料。实施例1中的再生PC合金材料与再生合金PC材料相比,在拉伸强度、弯曲强度、维卡变形以及冰醋酸浸泡破坏性实验方面具有明显的效果。
实施例2
实施例2公开了一种抗应力开裂的再生PC合金材料,其生产步骤如下:
1)破碎,将可再生PC原料清洗干净后用破碎机破碎成最大颗粒不超过3mm的颗粉粉末;
2)混料,称取破碎后的PC颗粒粉末90份(按重量组分配比)投入混料机中,再分别加入3份ASA树脂和1份SMA树脂进行搅拌,在搅拌过程中加入0.5份201硅油,搅拌均匀后再向混料机中加入0.3份ADR-4368型扩链剂、1.2份EMA1125AC型相容剂、1份MBS S-6720型增韧剂和3份抗老化剂,得到混合料;混料机搅拌的转速控制在400转/分钟,混合搅拌时间10min;
3)造粒,将步骤2)中得到的混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒;
实施例中的抗老化剂是由30份的(按重量比)4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、40份的2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基丁烷和30份的硫代二丙酸双十八醇酯混合而成,步骤3)中将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒,双螺杆挤出机在挤出时,螺筒温度分为十个温度区域,十个温度区域的温度分别控制在:第一温度区为180-220℃;第二温度区为230-250℃;第三温度区为240-260℃;第四温度区为230-250℃;第五温度区为250-260℃;第六温度区为230-250℃;第七温度区为200-220℃;第八温度区为190-210℃;第九温度区为210-230℃;第十温度区(机头)为220-240℃;挤出压力为4.0MPa,挤出造粒,即得再生PC合金材料。实施例2中的再生PC合金材料与再生合金PC材料相比,在拉伸强度、弯曲强度、维卡变形以及冰醋酸浸泡破坏性实验方面也具有明显的效果。
实施例3
实施例3公开了一种抗应力开裂的再生PC合金材料,其生产步骤如下:
1)破碎,将可再生PC原料清洗干净后用破碎机破碎成最大颗粒不超过3mm的颗粉粉末;
2)混料,称取破碎后的PC颗粒粉末85份(按重量组分配比)投入混料机中,再分别加入4份ASA树脂和2份SMA树脂进行搅拌,在搅拌过程中加入1份201硅油,搅拌均匀后再向混料机中加入0.5份RPS-1005型扩链剂、1.5份EMA1125AC型相容剂、2份MBS EM500型增韧剂和4份抗老化剂,得到混合料;混料机搅拌的转速控制在400转/分钟,混合搅拌时间8min;
3)造粒,将步骤2)中得到的混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒;
实施例中的抗老化剂是由35份的(按重量比)4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、35份的2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基丁烷和30份的硫代二丙酸双十八醇酯混合而成,步骤3)中将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒,双螺杆挤出机在挤出时,螺筒温度分为十个温度区域,十个温度区域的温度分别控制在:第一温度区为180-220℃;第二温度区为230-250℃;第三温度区为240-260℃;第四温度区为230-250℃;第五温度区为250-260℃;第六温度区为230-250℃;第七温度区为200-220℃;第八温度区为190-210℃;第九温度区为210-230℃;第十温度区(机头)为220-240℃;挤出压力为5.0MPa,挤出造粒,即得再生PC合金材料。实施例3中的再生PC合金材料与再生合金PC材料相比,在拉伸强度、弯曲强度、维卡变形以及冰醋酸浸泡破坏性实验方面也具有明显的效果。
Claims (1)
1.一种能提高再生PC合金材料抗应力开裂的生产方法,包括以下操作步骤:
1)破碎,将可再生PC原料清洗、破碎成最大颗粒不超过3mm的颗粉粉末;
2)混料,按重量组分配比称取破碎后的PC颗粒粉末90份再分别加入3份ASA树脂和1份SMA树脂进行搅拌,在搅拌过程中加入0.5份201硅油,搅拌均匀后再向混料机中加入0.3份ADR-4368型扩链剂、1.2份EMA1125AC型相容剂、1份MBS S-6720型增韧剂和3份抗老化剂,得到混合料;混料机搅拌的转速控制在400转/分钟,混合搅拌时间10min;
3)造粒,将步骤2)中得到的混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒;
其特征在于,其中抗老化剂具体为由按重量比:30份的4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、40份的1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷和30份的硫代二丙酸双十八醇酯混合而成;
步骤3)中将混合料转入双螺杆挤出机中进行熔融混炼、造粒,双螺杆挤出机在挤出时,螺筒温度分为十个温度区域,十个温度区域的温度分别控制在:第一温度区为180-220℃;第二温度区为230-250℃;第三温度区为240-260℃;第四温度区为230-250℃;第五温度区为250-260℃;第六温度区为230-250℃;第七温度区为200-220℃;第八温度区为190-210℃;第九温度区为210-230℃;第十温度区为220-240℃;挤出压力为4.0MPa,挤出造粒,即得再生PC合金材料。
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