CN108546400A - 一种耐水解稳定pc树脂及其制备方法 - Google Patents

一种耐水解稳定pc树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐水解稳定PC树脂及其制备方法,所述的耐水解稳定PC树脂,包括如下原料:PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂。本发明的耐水解稳定PC树脂通过配合一定比例的聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,并加入一定量的全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油,实现了耐水解性能和力学性能的提高。

Description

一种耐水解稳定PC树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于聚合物技术领域,具体涉及一种耐水解稳定PC树脂及其制备方法。
背景技术
PC是一种线型碳酸聚酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。
PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m,未填充牌号的热变形温度大约为130°C ,玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。PC的弯曲模量可达2400MPa以上,树脂可加工制成大的刚性制品。低于100°C 时,在负载下的蠕变率很低。PC耐水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的制品。
聚碳酸酯吸水率较低,饱和吸水率仅为0.3%,但因其结构中含有酯基,微量的水分极易促进酯基的水解,所以在使用PC料前,必须将其进行干燥处理,干燥条件一般为120-130度,4-6小时,吸水率须低于0.02%方可使用。普通环境使用时,做好干燥工作即可,若制件长期在高温高湿等较特殊环境中使用,就须改善聚碳酸酯的耐水解性能。因此如何去克服现有的技术进而跨过PC耐水解的门坎,是高分子材料技术亟需要尽快去克服的。
发明内容
本发明提供一种耐水解稳定PC树脂及其制备方法,通过优化组分、用量,制得的产品具有耐水解稳定和高力学性能。
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种耐水解稳定PC树脂,其特征在于,包括如下原料:PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂;所述聚醚醚酮,低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂的质量比为20-30: 10-15: 10-15,所述全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油质量比为2-4: 4-8: 2-4。
进一步地,所述聚醚醚酮,低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂的质量比为25:12.5: 12.5。
进一步地,所述的耐水解稳定PC树脂,以质量份为单位,包括如下原料:PC60-80份,聚醚醚酮20-30份,线性低密度聚乙烯10-15份,环氧改性酚醛树脂10-15份,全氟辛酸钾2-4份,高硫叶蜡石细粉4-8份,环氧大豆油2-4份,钙锌稳定剂2-4,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-4份。
进一步地,所述全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油质量比为3: 6: 3。
进一步地,所述环氧改性酚醛树脂为40%的一阶热固性酚醛树脂和60%的二酚基丙烷型环氧树脂混合物制成的复合材料。
进一步地,所述高硫叶蜡石细粉为200目的脱水高硫叶蜡石细粉。
进一步地,所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂。
进一步地,所述的润滑剂为硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡中至少一种。
一种上述的耐水解稳定PC树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟;
(2)按所述的配方称取PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂,投入到混合器中搅拌1-3分钟,得到混合原料;
(3)将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应,材料在机筒内停留时间1-2min,得到反应产物,
(4)将反应产物切粒、干燥后得到成品。
进一步地,所述双螺杆挤出机的各区温度如下:一区温度240-250℃,二区温度250-260℃,三区温度250-260℃,四区温度250-260℃,五区温度250-260℃,六区温度255-265℃,七区温度255-265℃,八区温度255-265℃,九区温度250-260℃。
本发明具有以下有益效果:
本发明以PC为基质,通过加入一定比例的聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,可以协同提高耐水解的性能和力学性能的提高。低密度聚乙烯包含有线性分子,具有高弹性,可以有效的在挤出时增强聚合物的抗坍塌性,以及各向异性,并且能够有效包覆PC分子链,提高其耐碱和力学性能;聚醚醚酮为半结晶高分子材料,具有优良的滑动特性和耐腐蚀性,提高结晶度,降低水解程度,并且起到自润滑效果,改善不同相树脂之间的滑动和迁移。环氧改性酚醛树脂引入到PC中,提高耐水解效果;通过三者树脂组分配合PC树脂,对PC进行全面改性,从而提高了力学性能并能提高耐水解性能。
添加全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油作为填充剂,不降低PC树脂的力学性能,协同提高耐水解效果。全氟辛酸钾为耐高温表面活性剂,能够有效提高填料分散性,并且引入氟元素,充分提高分子链的稳定性和耐水解效果。高硫叶蜡石细粉,层状含水铝硅酸盐矿物,能够在表面上提高耐碱效果,并不降低力学性能,高硫化的叶腊石细粉具有更好的耐水解效果。环氧大豆油,增塑剂兼稳定剂,具有优良的热稳定性和光稳定性,耐水性和耐油性亦佳,可赋予制品良好的机械强度,同时能够更好的分散全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉和其他填料。通过环氧大豆油将高硫叶蜡石细粉和全氟辛酸钾中进入树脂中,能够进一步促进分散,提高润滑和迁移效果。
耐水解稳定PC树脂通过配合一定比例的聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,并加入一定量的全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油,实现了耐水解性能和力学性能的提高。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
下面通过更具体的实施例加以说明。
一种耐水解稳定PC树脂,以质量份为单位,包括如下原料:PC60-80份,聚醚醚酮20-30份,线性低密度聚乙烯10-15份,环氧改性酚醛树脂10-15份,全氟辛酸钾2-4份,高硫叶蜡石细粉4-8份,环氧大豆油2-4份,钙锌稳定剂2-4,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-4份。
所述环氧改性酚醛树脂为40%的一阶热固性酚醛树脂和60%的二酚基丙烷型环氧树脂混合物制成的复合材料。 所述高硫叶蜡石细粉为200目的脱水高硫叶蜡石细粉。所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂。所述的润滑剂为硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡中至少一种。
一种上述的耐水解稳定PC树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟;
(2)按所述的配方称取PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂,投入到混合器中搅拌1-3分钟,得到混合原料;
(3)将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应,材料在机筒内停留时间1-2min,得到反应产物,所述双螺杆挤出机的各区温度如下:一区温度240-250℃,二区温度250-260℃,三区温度250-260℃,四区温度250-260℃,五区温度250-260℃,六区温度255-265℃,七区温度255-265℃,八区温度255-265℃,九区温度250-260℃。
(4)将反应产物切粒、干燥后得到成品。
实施例1
一种耐水解稳定PC树脂,其特征在于,以质量份为单位,包括如下原料:PC60-80份,聚醚醚酮20-30份,线性低密度聚乙烯10-15份,环氧改性酚醛树脂10-15份,全氟辛酸钾2-4份,高硫叶蜡石细粉4-8份,环氧大豆油2-4份,钙锌稳定剂2-4,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-4份。
一种上述的耐水解稳定PC树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟;
(2)按所述的配方称取PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂,投入到混合器中搅拌1-3分钟,得到混合原料;
(3)将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应,材料在机筒内停留时间1-2min,得到反应产物,所述双螺杆挤出机的各区温度如下:一区温度240-250℃,二区温度250-260℃,三区温度250-260℃,四区温度250-260℃,五区温度250-260℃,六区温度255-265℃,七区温度255-265℃,八区温度255-265℃,九区温度250-260℃。
(4)将反应产物切粒、干燥后得到成品。
实施例2
一种耐水解稳定PC树脂,其特征在于,以质量份为单位,包括如下原料:PC60-80份,聚醚醚酮20-30份,线性低密度聚乙烯10-15份,环氧改性酚醛树脂10-15份,全氟辛酸钾2-4份,高硫叶蜡石细粉4-8份,环氧大豆油2-4份,钙锌稳定剂2-4,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-4份。
制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种耐水解稳定PC树脂,其特征在于,以质量份为单位,包括如下原料:PC60-80份,聚醚醚酮20-30份,线性低密度聚乙烯10-15份,环氧改性酚醛树脂10-15份,全氟辛酸钾2-4份,高硫叶蜡石细粉4-8份,环氧大豆油2-4份,钙锌稳定剂2-4,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-4份。
制备方法与实施例1相同。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少聚醚醚酮。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少线性低密度聚乙烯。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少环氧改性酚醛树脂。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少全氟辛酸钾。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少高硫叶蜡石细粉。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中缺少环氧大豆油。
对比例9
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中全氟辛酸钾1份,高硫叶蜡石细粉10份,环氧大豆油6份。
对比例10
与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备耐水解稳定PC树脂的原料中全氟辛酸钾6份,高硫叶蜡石细粉2份,环氧大豆油6份。
拉伸试验的方法参见ASTM D-638标准,进行制样测试。将实施例与对比例的样品在浸入40%的NaOH溶液中72小时后,进行拉伸测试,测试结果如下。
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7 对比例8 对比例9 对比例10
拉伸强度MPa 76 74 73 51 69 68 70 43 65 62 64 61 67
拉伸强度下降%(碱化) 12% 15% 14% 34% 18% 19% 17% 47% 31% 29% 27% 24% 26%
由上表可知:由实施例1-3和对比例1-10的数据可见,耐水解稳定PC树脂通过配合一定比例的聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,并加入一定量的全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油,实现了耐水解性能和力学性能的提高。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种耐水解稳定PC树脂,其特征在于,包括如下原料:PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂;所述聚醚醚酮,低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂的质量比为20-30: 10-15: 10-15,所述全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油质量比为2-4: 4-8: 2-4。
2.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,所述聚醚醚酮,低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂的质量比为25: 12.5: 12.5。
3.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,以质量份为单位,包括如下原料:PC60-80份,聚醚醚酮20-30份,线性低密度聚乙烯10-15份,环氧改性酚醛树脂10-15份,全氟辛酸钾2-4份,高硫叶蜡石细粉4-8份,环氧大豆油2-4份,钙锌稳定剂2-4,抗氧剂0.5-1份,润滑剂2-4份。
4.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,所述全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油质量比为3: 6: 3。
5.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,所述环氧改性酚醛树脂为40%的一阶热固性酚醛树脂和60%的二酚基丙烷型环氧树脂混合物制成的复合材料。
6.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,所述高硫叶蜡石细粉为200目的脱水高硫叶蜡石细粉。
7.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,所述的抗氧剂为多元受阻酚型抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的耐水解稳定PC树脂,其特征在于,所述的润滑剂为硬脂酸钙、石蜡、聚乙烯蜡中至少一种。
9.一种根据权利要求1-8所述的耐水解稳定PC树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将全氟辛酸钾,高硫叶蜡石细粉,环氧大豆油按比例在高速混炼机中混炼5-10分钟;
(2)按所述的配方称取PC,聚醚醚酮,线性低密度聚乙烯,环氧改性酚醛树脂,钙锌稳定剂,抗氧剂,润滑剂,投入到混合器中搅拌1-3分钟,得到混合原料;
(3)将步骤2的混合原料和步骤1的混炼产物投入到双螺杆挤出机中进行反应,材料在机筒内停留时间1-2min,得到反应产物,
(4)将反应产物切粒、干燥后得到成品。
10.根据权利要求9所述的耐水解稳定PC树脂的制备方法,其特征在于,所述双螺杆挤出机的各区温度如下:一区温度240-250℃,二区温度250-260℃,三区温度250-260℃,四区温度250-260℃,五区温度250-260℃,六区温度255-265℃,七区温度255-265℃,八区温度255-265℃,九区温度250-260℃。
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