CN109721994B - 一种高光泽抗划伤聚碳酸酯及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高光泽抗划伤聚碳酸酯及其制备方法和应用，属于新材料技术领域，其中，该高光泽抗划伤聚碳酸酯以重量份计包括：PC树脂63.4‑73.5份；MBS树脂5‑7份；抗划伤剂20‑25份；硅酮粉1‑3份；抗氧剂0.2‑0.6份；润滑剂0.3‑1份。本发明提供的高光泽抗划伤PC材料在提高其抗划伤性能的同时兼顾了光泽度、冲击强度等重要性能，与基材PC一样有着良好而均衡的力学、热和电性能，且熔体粘度更低，加工更为容易。且本发明高光抗划伤PC制备方法，其制备简单，可操作性强，易于实施，可借助于现有的成熟技术双螺杆挤出机即可实现大规模工业化生产，在免喷涂领域具有非常广阔的应用前景。

Description

一种高光泽抗划伤聚碳酸酯及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种高光泽抗划伤聚碳酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

聚碳酸酯(PC)因其优异的力学性能、热稳定性、尺寸稳定性及表面光泽度而有着广泛的用途，已然发展为最重要的工程塑料之一。目前塑料免喷涂由于其环保、降本等优势已然成为塑料行业的发展趋势之一，免喷涂PC也在其中得到应用，然而由于表面抗划伤能力较差从而限制了其在该领域的应用。一般增加表面硬度的方法有改性、共混、镀膜等方法，其中填充改性较简单经济。但目前对该方向的研究相对较少且容易影响光泽度、冲击强度等重要性能，从而达不到免喷涂塑料的要求。

发明内容

为解决背景技术提到的问题，本发明提供一种高光泽抗划伤聚碳酸酯，按照重量配比的成分包括：

进一步地，按照重量配比的成分包括：

进一步地，所述PC树脂熔融指数为3-15g/min。

进一步地，所述MBS树脂对剪切不敏感,适用于PC增韧且对其他性能影响小。

进一步地，所述抗划伤剂为低分子量丙烯酸类特殊聚合物，能够在提高PC表面硬度的同时不影响其光泽度和透明度。

进一步地，所述硅酮粉外观呈白色粉末状，平均粒径小于5μm。

进一步地，所述抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂1076(β-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酸正十八碳醇酯)与亚磷酸酯类抗氧剂168(三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)复配，复配比例为1:1。

进一步地，所述润滑剂为季戊四醇四硬脂酸酯(PETS)。

本发明还提供一种上述的高光泽抗划伤聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将按照一定重量配比的PC树脂、MBS树脂、抗划伤剂、硅酮粉、抗氧剂、润滑剂加入混料机中混合5-10min，得到预混合物料；

步骤二、将预混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水制得高光泽抗划伤聚碳酸酯(PC)。

本发明还包括上述高光泽抗划伤聚碳酸酯在免喷涂产品方面的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

(1)本发明添加的抗划伤剂为低分子丙烯酸特殊聚合物，通过添加分子量低的丙烯酸类特殊聚合物来提高聚碳酸酯(PC)的表面硬度，这是由于硬质的低分子量丙烯酸类特殊聚合物在加工中容易覆盖在塑料表面形成抗划伤层，从而达到抗划伤的目的。同时由于低分子量丙烯酸类聚合物的存在，使得熔体粘度降低，加工更为简单。

(2)本发明还发现虽然添加抗划伤剂能够使得基材的抗划伤效果提升，但随着抗划伤剂添加量的增多反而使基材的冲击强度减弱，若通过添加MBS树脂来增韧，一方面，需要大量添加MBS树脂才能使冲击强度可观，另一方面，大量MBS树脂加入却会使材料的高光性受损，达不到免喷涂的效果。为此，本发明发现通过添加特定量的硅酮粉，不仅具有帮助改性材料结晶，提高冲击强度，提高塑料加工流动性和脱模性，还能够改善材料表面光泽，而且硅酮粉的加入可以减少抗划伤剂的使用量并保证材料表面具有良好的抗划伤性能。但添加过多的硅酮粉不再增加表面抗划伤，同时也会影响力学性能及光泽度。

综上所述，本发明正是在特定添加量的抗划伤剂、MBS树脂和硅酮粉三者的协同作用下才能获得一种高光泽抗划伤效果好的聚碳酸酯改性材料，该材料在提高抗划伤性能的同时兼顾了光泽度、冲击强度等重要性能，与基材PC一样有着良好而均衡的力学、热和电性能，且熔体粘度更低，加工更为容易。且本发明高光抗划伤PC的制备方法，其制备简单，可操作性强，易于实施，可借助于现有的成熟技术双螺杆挤出机即可实现大规模工业化生产，在免喷涂领域具有非常广阔的应用前景。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

本发明对实施例和对比例采用的部分原料说明如下：

PC树脂:大风化工02-10L

MBS树脂:LG EM505

抗划伤剂:三菱H-880

硅酮粉:GM-100A

抗氧剂：抗氧剂1076和抗氧剂168

润滑剂：PETS

本发明提供实施例1-5用以说明，实施例1-5各组分的配比如表1所示(各组分按照重量份数配比)：

表1

为了便于比较证明本发明提供的组分之间的协调作用，本发明还提供如表2的对比例1-5(各组分按照重量份数配比)：

表2

以下为上述实施例和对比例的制备方法(按表1和表2的重量份数配比称取各实施例的组分)：

第一步、将PC树脂置于干燥箱中，在120℃条件下，烘干3h，然后将烘干后的PC树脂与MBS树脂、抗划伤剂、硅酮粉、抗氧剂、润滑剂加入到高速混合机中混合5min，混合机的转速为300r/min，在混料机中混合均匀得到预混合物料；

第二步、将上述预混合物料从主喂料口加入到双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，挤出料采用水冷拉条切粒，再经过筛分脱水制得聚碳酸酯改性材料。具体地，双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1，主机转速为300r/min，双螺杆挤出机中从进料段到机头的各反应段温度分别为230℃、240℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、250℃、260℃、260℃，模头温度为250℃。

将实施例和对比例制备的聚碳酸酯改性材料在230℃-260℃、压力不大于80MPa注塑成型温度下注塑得到测试样条，测试样条的相关性能测试和测试方法详见表3和表4。

表3

表4

从表3和表4可知，实施例1-5制得的聚碳酸酯改性材料的光泽度均达到100以上，铅笔硬度测试等级均在H以上，证明了本发明提供的聚碳酸酯具有高光泽和抗划伤效果；从对比例1-4之间的对比发现，在不添加MBS树脂和硅酮粉时，随着抗划伤剂添加量比例升高，聚碳酸酯材料的光泽度和铅笔硬度测试等级也随之增高，然而冲击强度反而减弱；对比例5需要添加10份MBS树脂才能使冲击强度可观，然而光泽度因为MBS树脂的添加受损；

实施例1-5与对比例5对比发现，硅酮粉的加入可以避免光泽度的减损，在保证抗划伤性能的同时也能减少抗划伤剂的添加量。

上述实验数据表明：本发明正是在特定添加量的抗划伤剂、MBS树脂和硅酮粉三者的协同作用下才能获得一种高光泽抗划伤效果好的聚碳酸酯改性材料，该材料在提高抗划伤性能的同时兼顾了光泽度、冲击强度等重要性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于，按照重量配比的成分包括：

PC树脂 63.4-73.5份

MBS树脂 5-7份

抗划伤剂 20-25份

硅酮粉 1-3份

抗氧剂 0.2-0.6份

润滑剂 0.3-1份

所述抗划伤剂为三菱H-880。

2.根据权利要求1所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于，按照重量配比的成分包括：

PC树脂 66.8份

MBS树脂 6.5份

抗划伤剂 25份

硅酮粉 1份

抗氧剂 0.2份

润滑剂 0.5份。

3.根据权利要求1或2所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于：所述PC树脂熔融指数为3-15g/min。

4.根据权利要求1或2所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于：所述MBS树脂对剪切不敏感。

5.根据权利要求1或2所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于：所述硅酮粉外观呈白色粉末状，平均粒径小于5μm。

6.根据权利要求1或2所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于：所述抗氧剂选用受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168复配，复配比例为1:1。

7.根据权利要求1或2所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯，其特征在于：所述润滑剂为季戊四醇四硬脂酸酯。

8.一种如权利要求1或2所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将按照一定重量配比的PC树脂、MBS树脂、抗划伤剂、硅酮粉、抗氧剂、润滑剂加入混料机中混合5-10min，得到预混合物料；

步骤二、将预混合物料通过主喂料口加入双螺杆挤出机中，经双螺杆挤出机熔融挤出，采用水冷拉条切粒方式，再经过筛分脱水制得高光泽抗划伤聚碳酸酯。

9.一种如权利要求1或2任一项所述的高光泽抗划伤聚碳酸酯在免喷涂产品方面的应用。