CN111019317B - 一种低熔点透明耐水解改性pc材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低熔点透明耐水解改性PC材料及其制备方法，按重量份计，包括：聚碳酸酯树脂80～100份，聚苯乙烯共聚物5～15份，耐水解剂1～3份，抗氧剂0～0.3份，光稳定剂0～0.2份；本发明中通过添加耐水解剂，改善材料整体润滑性能，同时得到性能优异的耐水解改性PC材料，且通过控制原料的比例确保制品的透明性和耐热解性，提升了材料品质，拓宽了材料的应用范围。

Description

一种低熔点透明耐水解改性PC材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料改性技术领域，特别涉及一种低熔点透明耐水解改性PC材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种通用工程塑料，其具有优异的力学性能、电气性能和耐热性能，特别以优异的冲击强度和耐蠕变著称，透光率高，吸水率低，制品尺寸稳定，现已成为五大工程塑料中生产和应用量增长速度最快的通用工程塑料。
由于PC材料的广泛应用，不同制品的具体要求各有不同，就需要在原有材料性能的基础上，改善性能来达到使用要求。传统的PC材料的注塑温度较高，在进行二次注塑时会与匹配部件发生严重的拖尾现象，不利于产品成型，这就要求降低PC材料的熔点从而降低注塑温度进而满足加工要求，但是改变PC熔点后材料本身的透明度、耐高温性能以及耐湿性又会受到严重的影响，限制其应用范围。
因此，如何提供一种降低PC温度同时还可保持其透明度及耐高温耐湿性能的改性PC及其制备是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种低熔点透明耐水解改性PC材料及其制备方法，从原材料选择、配方组合开始，从基础材料上研究改善材料的整体性能，改善材料整体润滑性能使其具有优异的耐水解性能，提升材料品质，拓宽材料的应用范围。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低熔点透明耐水解改性PC材料，按照重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂80～100份，聚苯乙烯共聚物5～15份，耐水解剂1～3份，抗氧剂0～0.3份，光稳定剂0～0.2份。
优选的，所述聚碳酸酯为分子量24000～27000的双酚A型树脂。
优选的，所述聚苯乙烯共聚物为乳液聚合法树脂。
优选的，所述耐水解剂为蓖麻油、碳化二亚胺或二甲酸中的一种或几种。
优选的，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。
优选的，所述光稳定剂为苯并***类光稳定剂。
本发明还提供了一种如上所述的改性PC材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯共聚物、耐水解剂、抗氧剂和光稳定剂，之后分别干燥，得干燥原料；
(2)将所述步骤(1)的干燥原料混匀后加入至双螺杆挤出机，控制挤出机筒的温度和螺杆转速，挤出冷却造粒即得成品。
优选的，所述挤出机筒内由进料口至出料口分段温度依次为230℃、250℃、300℃、300℃、300℃、305℃、290℃，螺杆转速为300r/min。
经由上述技术方案，与现有技术相比，本发明提供了一种低熔点透明耐水解改性PC材料及其制备方法，通过添加的耐水解剂，改善材料整体的润滑性能，提升材料的耐水解性，并且通过调整限制各个材料的添加种类与比例确保制品的透明度不受影响，还具有较高的耐热解性能，且制备工艺简便易控，具有较高的推广价值。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
采用如下方法制备改性PC材料：
(1)按比例称取聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯共聚物、耐水解剂、抗氧剂和光稳定剂，之后分别干燥，得干燥原料；
(2)将步骤(1)的干燥原料混匀后加入至螺杆直径35mm，长径比L/D＝36的双螺杆挤出机，主机筒分段控制温度，从加料口至机头出口为230℃、250℃、300℃、300℃、300℃、305℃、290℃，控制螺杆转速为300r/min，挤出料条经过水槽冷却后切粒得到产品。
其中，聚碳酸酯树脂(PC)：分子量24000-27000的双酚A型树脂；
聚苯乙烯(GPPS)：乳液法合成树脂，PG383M；
耐水解剂：1)蓖麻油：无色或淡黄色粘稠状液体；
2)碳化二亚胺：莱茵化学，耐水解剂Stabaxol P；
3)二聚酸：化学纯，99.9％；
抗氧剂：亚磷酸酯类168；
光稳定剂：苯并***类234；
制得的产品性能测试中，首先将注塑好的样条立即放入玻璃干燥器中在室温放置至少24小时后再进行测试，测试标准如下：
1)透明度：按ASTM D1003方法评价；
2)拉伸强度：按ISO 527-2方法评价。
具体实施例及测试结果如下表1-4所示：
表1.
Figure BDA0002339520570000031
Figure BDA0002339520570000041
从表1的测试结果可看出，通过在聚碳酸酯PC材料中添加聚苯乙烯GPPS材料，可以降低改性PC材料的注塑温度，降低熔点，普通PC的注塑温度一般为270℃～310℃，而实施例1～3的注塑温度下降；由于GPPS的折光率与PC相近，所以仍然保持了较高的透明度；通过添加不同的物质，对整体材料的耐水解性提高有较大差异，效果最好的是蓖麻油，蓖麻油本为润滑效果优异的润滑剂，在加入透明PC材料中时，却可以起到耐水解的作用，提高了整体材料的耐水解性能。
表2.
Figure BDA0002339520570000042
Figure BDA0002339520570000051
从上述实施例和对比例的测试结果可看出，随着GPPS材料的添加量不断增加，可注塑温度明显降低，但材料的透明度也快速地降低，且含量较高时表现出不良的相容性，可见GPPS材料的添加量应适宜。
表3.
Figure BDA0002339520570000052
从上述实施例的测试结果可看出，随着蓖麻油含量的增加，耐水解性能略有上升，但透明度降低明显，且注塑温度升高，说明大量蓖麻油的加入，使整体材料发生了扩链反应，从而提高了注塑温度。
表4.
Figure BDA0002339520570000053
Figure BDA0002339520570000061
从上述实施例的测试结果可看出，增加抗氧剂168和光稳定剂234含量会降低材料的透明度和提高材料的耐老化性能。
本发明中添加的耐水解剂，改善材料整体润滑性能，同时得到性能优异的耐水解改性PC材料，提升了材料品质，拓宽了材料的应用范围。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种低熔点透明耐水解改性PC材料，其特征在于，按照重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂80～100份，聚苯乙烯5～15份，耐水解剂1～3份，抗氧剂0～0.3份，光稳定剂0.1～0.2份；
所述耐水解剂为蓖麻油，所述抗氧剂为亚磷酸酯类168，所述光稳定剂为苯并***类234。
2.根据权利要求1所述的一种低熔点透明耐水解改性PC材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为分子量24000～27000的双酚A型树脂。
3.根据权利要求2所述的一种低熔点透明耐水解改性PC材料，其特征在于，所述聚苯乙烯为乳液聚合法树脂。
4.一种权利要求1-3任一项所述的低熔点透明耐水解改性PC材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例称取聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯、耐水解剂、抗氧剂和光稳定剂，之后分别干燥，得干燥原料；
(2)将所述步骤(1)的干燥原料混匀后加入至双螺杆挤出机，控制挤出机筒的温度和螺杆转速，挤出冷却造粒即得成品。
5.根据权利要求4所述的一种低熔点透明耐水解改性PC材料的制备方法，其特征在于，所述挤出机筒内由进料口至出料口分段温度依次为230℃、250℃、300℃、300℃、300℃、305℃、290℃，螺杆转速为300r/min。
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