CN111087780B - 改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于3D打印用高透光率低黄度值的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物及其制备方法和应用,主要解决现有技术中降低打印喷头和底板温度制备的3D打印用改性聚碳酸酯材料时透光率低、黄度值高的问题,通过采用一种改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,以质量份数计,包括以下组分:(1)50至99份的聚碳酸酯;(2)1至50份的脂肪族芳香族共聚酯;(3)0.005至0.25份的扩链剂的技术方案,较好地解决了该问题,可用于3D打印用高透光率低黄度值的材料的工业化生产中。
Description
技术领域
本发明属于3D打印材料领域,具体渉及一种用于3D打印光透光率低黄度值的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物及其制备方法和应用。
技术背景
3D打印又称快速成型技术,属于增材制造的一种,原理是先通过计算机建模或直接扫描原型,得到数字化的三维模型,再使用软件按照某一坐标轴切成二维截面数据,通过3D打印机逐层打印堆积成实体的方法。经过近30年的发展,3D打印技术已经被认为是可能改变实验室及工业生产方式的核心技术之一。这种增材制造技术可以节省材料、缩短研发周期、降低成本,在模具制造、产品设计、医疗、教育和航天航空等方面有着巨大的潜在应用。
目前,3D打印的成型方法主要包括:熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)、立体光固化成型(Stereo Lithography Apparatus,SLA)和选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)等。其中FDM技术不需要激光,在使用和维护方面较为简单,成本低,得到更为广泛的应用。其技术原理为热塑性聚合物经加热熔融后,通过喷头被挤压出来,冷却凝固形成轮廓形状的薄层,再逐层叠加堆积最终形成产品。因此要求用于FDM 3D打印的热塑性聚合物具有优异的流动性及快速的固化速率,目前市场上常用的FDM3D打印耗材主要是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)和PLA(聚乳酸),此外还有少量的PC(聚碳酸酯)、TPU(热塑性聚氨酯)及PA(尼龙)等。
PC是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中芳香族尤其是双酚A型PC机械性能优异,在玻璃装配业、汽车工业和电子电器工业等领域有着广泛应用。双酚A型PC作为一种常用的透明工程塑料,无味、无毒、成型收缩率低、阻燃性良好,具有其他透明高分子材料(如PMMA、PS)所不具有的优异力学性能。目前PC已被成功开发出用于3D打印材料。然而相比于ABS,PLA等常用的3D打印高分子材料,在熔融沉积3D打印技术中,PC存在打印温度过高,翘曲问题严重等问题。这主要是与PC本身的流动性以及热学性能有关,虽然通过提高喷嘴温度以及热床温度,能够减缓翘曲,但并不能完全解决该问题。为了能够降低PC在打印过程中需要的喷嘴温度和底板温度,通过添加如聚己内酯(PCL)【CN 108034217 A】、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)【CN104672880 A】、聚乳酸(PLA)【CN 106543672 A】和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)【CN 105419260 A】。虽然通过添加一些低玻璃化转变温度和低熔点的聚合物可以降低打印喷嘴温度和底板温度,但是PC与PLA共混后的粒子完全不透明。而PC虽然与聚酯有一定的相容性,共混后的粒子仍然具有透明性,但是粒子易发生变黄的现象,影响打印制品外观。为了消除共混粒子发黄的现象,通过添加酯交换抑制剂(如NaH2PO4)可以有效实现目标(工程塑料应用,2015,43(4):46-49),但是随之而来的是降低了共混粒子的透光率。
针对这一问题,本发明制备新型的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,在3D打印过程可以降低喷嘴温度和底板温度,同时具有高透光率低黄度值。
本发明公布了一种3D打印用的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物物的组成及制备方法,可以在有效降低打印喷嘴温度和底板温度的同时,具有高透光率低黄度值,充分发挥PC优异的透明特性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中降低打印喷头和底板温度制备的3D打印用改性聚碳酸酯材料时透光率低、黄度值高的问题,提供一种3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,能够降低打印喷头和底板温度,同时具有高透光率、低黄度值的优点。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物的应用。
本发明所要解决的技术问题之四是提供一种3D打印材料,包括上述解决技术问题之一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
本发明所要解决的技术问题之五是提供一种3D打印线,包括上述解决技术问题之一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
本发明所要解决的技术问题之六是提供一种与解决技术问题之五相对应的3D打印线的制备方法。
为了解决上述技术问题之一,本发明采用的技术方案为:一种改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,以质量份数计,包括以下组分:
(1)50至99份的聚碳酸酯;
(2)1至50份的脂肪族芳香族共聚酯;
(3)0.005至0.25份的扩链剂。
上述技术方案中,所述的聚碳酸酯树脂(PC)选自双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚或双酚A与光气直接酯化所得。
上述技术方案中,所述的脂肪族芳香族共聚酯优选为α,ω-脂肪族二酸或其衍生物和芳香族二酸或其衍生物与至少一个脂肪族二醇缩合而成的共聚酯;所述的脂肪族二酸为含有2个到22个主链碳原子的α,ω-脂肪族二酸,包括:草酸,1,3-丙二酸,琥珀酸(1,4-丁二酸),谷酸(1,5-戊二酸),肥酸(1,6-己二酸),1,7-庚二酸,1,8-辛二酸,1,9-壬二酸,1,10-癸二酸直至碳原子数达到22的二元酸;所述脂肪族二酸的衍生物包括上述二酸对应的酸酐、酯、酰卤等。
上述技术方案中,所述的芳香族二酸优选对苯二甲酸,对苯二甲酸二甲酯,1,4-萘二酸,2,7-萘二酸,2,6-萘二酸,4,4’-二苯醚二酸,4,3’-二苯醚二酸,4,4’-二苯硫醚二酸,4,3’-二苯硫醚二酸,4,4’-二苯砜二酸,4,3’-二苯砜二酸,4,4’-二苯甲酮二酸,4,3’-二苯甲酮二酸中的至少一种。所述芳香族二酸的衍生物包括上述二酸对应的酸酐、酯、酰卤等。
上述技术方案中,所述的脂肪族和芳香族二酸优选为含取代基的脂肪族和芳香族族二酸;所述的取代基优选为直链烷基、带有支链的烷基、环型烷基、带有不饱和结构的烷基;和带有其它取代基如环己基的二元酸。
上述技术方案中,所述的脂肪族二醇包括乙二醇,1,2-丙二醇、1,3-丙二醇,1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇,1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇,1,2-己二醇、1,3-己二醇、1,4-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,2-庚二醇、1,3-庚二醇、1,4-庚二醇、1,5-庚二醇、1,6-庚二醇、1,7-庚二醇、1,2-辛二醇、1,3-辛二醇、1,4-辛二醇、1,5-辛二醇、1,6-辛二醇、1,7-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-壬二醇、1,3-壬二醇、1,4-壬二醇、1,5-壬二醇、1,6-壬二醇、1,7-壬二醇、1,8-壬二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,3-癸二醇、1,4-癸二醇、1,5-癸二醇、1,6-癸二醇、1,7-癸二醇、1,8-癸二醇、1,9-癸二醇、1,10-癸二醇直至碳原子数达到24的二醇和带有其它取代基如环己基的二元醇中的至少一种。
上述技术方案中,所述的脂肪族芳香族共聚酯优包括聚对苯二甲酸-co-草酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-草酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-癸二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-草酸丁二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸丁二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-草酸己二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸己二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸己二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸己二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸己二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸己二醇酯等。
上述技术方案中,所述的扩链剂包括但不局限于环氧类化合物、不饱和二酸酐类化合物;进一步优选所述环氧类化合物选自环氧基聚合物、接枝环氧基的聚合物、主链含环氧基的共聚物等。。
上述技术方案中,所述3D打印用的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯共混物还优选含有兼容剂,无机填料,抗氧化剂,润滑剂,着色剂等中的至少一种。
本发明中的脂肪族芳香族共聚酯可以从上述的不同的二酸与二醇经过聚合反应制备。聚合的催化剂包括含有金属锡、锑、钛等的化合物。脂肪族芳香族共聚酯包括经过扩链的聚酯,多种具有与羧基或羟基反应活性的化合物或聚合物可以用作扩链剂,如包括含有两个及以上官能团的异氰酸酯例如六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylenediisocyanate,HMDI)。适用的扩链剂包括含有多个环氧官能团的化合物,例如BASF生产的ADR-4368C,ADR-4368CS等。
本发明中的脂肪族芳香族共聚酯包括线性的和带有支链的聚酯。合成带有支链的聚酯在合成过程中加入一种或多种支化剂。支链剂一般为带有两个以上羧基的多元酸、带有两个以上羟基的多元醇或多羟基酸等。适用的支链剂包括甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1,2,4-丁三醇、季戊四醇、1,2,6-己三醇、山梨糖醇、1,2,3苯三甲酸(hemimelliticacid)、1,2,4-苯三甲酸(triimellitic acid)、1,3,5-苯三甲酸(trimesic acid)及酸酐等。
为了解决上述技术问题之二,本发明采用的技术方案为:一种制备上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物的方法,采用熔融共混,包括以下步骤:
将所需量的聚碳酸酯、所需量的脂肪族芳香族共聚酯和所需量的扩链剂在熔融状态下,混合均匀、挤出,得到所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
上述技术方案中,所述的3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物熔融共混方法优选为双螺杆连续挤出方法;在所述挤出步骤后还优选包含冷却造粒的步骤。
上述技术方案中,所述3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物熔融共混方法优选包括将PC、脂肪族芳香族共聚酯和环氧类化合物按照所需比例混合均匀后经过连续挤出造粒制备出改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯共混物。
上述技术方案中,所述的3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物熔融共混方法优选包括将PC、脂肪族芳香族共聚酯和扩链剂按照一定的喂料比例分别计量加入到一个双螺杆挤出机上进行挤出造粒。
上述技术方案中,所述3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物熔融共混方法的螺杆转速优选为50rpm到1500rpm.
上述技术方案中,所述接3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物熔融共混方法的温度优选为160℃到260℃。
为了解决上述技术问题之三,本发明采用的技术方案为:一种上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物在3D打印中应用。
为了解决上述技术问题之四,本发明采用的技术方案为:一种3D打印材料,包括上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
为了解决上述技术问题之五,本发明采用的技术方案为:一种3D打印线,包括上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
为了解决上述技术问题之六,本发明采用的技术方案为:一种权利要求9所述的3D打印线的制备方法,包括以下步骤:
将上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物在螺杆挤出机中熔化挤出、冷却并经取向牵伸,收卷成线,得到所述的3D打印线。
上述技术方案中,所述的螺杆挤出机优选为单螺杆挤出机,共混物粒子经单螺杆挤出机熔融挤出,经两段不同温度的水浴冷却同时牵伸收卷制成3D打印线。
下面对本发明所用材料及制备方法简单介绍如下:
1.PC树脂
本发明中的PC树脂是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,一般是通过双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚或双酚A与光气直接酯化所得。
2.脂肪族芳香族共聚酯
本发明的脂肪族芳香族共聚酯α,ω-脂肪族二酸或其衍生物和芳香族二酸或其衍生物与至少一个脂肪族二醇缩合而成的共聚酯。包括但不局限于聚对苯二甲酸-co-草酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-草酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-癸二酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸-co-草酸丁二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸丁二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸-co-草酸己二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丙二酸己二醇酯,聚对苯二甲酸-co-丁二酸己二醇酯、聚对苯二甲酸-co-戊二酸己二醇酯、聚对苯二甲酸-co-己二酸己二醇酯、聚对苯二甲酸-co-辛二酸己二醇酯等。
3.制备3D打印用改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物的方法
本发明的一种制备接聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物的方法是在一个连续过程中把所需量的PC,所需量的脂肪族芳香族共聚酯和所需量的扩链剂在熔融状态下进行均匀混合,并挤出造粒。本发明的连续熔融制备方法把PC颗粒、脂肪族芳香族共聚酯颗粒和扩链剂按一定的比例混合均匀后,再用一个喂料机按照一定的喂料速率加入到一个双螺杆挤出机的喂料口。喂料机可以是失重式喂料机也可以是体积式喂料机。另一个具体体现是采用多个喂料机分别把PC颗粒、脂肪族芳香族共聚酯颗粒和环氧化合物按照一定的喂料比例分别计量加入到一个双螺杆挤出机上进行反应挤出,挤出样条经过水槽或水下切粒,制备共混物粒子。挤出物还可以用无水方法经过风冷然后切粒。
适合于本发明的挤出温度优选为140℃到PC和脂肪族芳香族共聚酯的热分解温度低者,更优选为160℃到240℃。挤出机的转速优选为50rpm到1500rpm,更优选为100rpm至800rpm。
适用于本发明的熔体共混装置有许多种包括混炼机、Farrel连续混合机、Banbury混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机(多于两个螺杆)、往复式单螺杆挤出机如布斯共捏合机(Buss Ko-Kneader)等。较好的方法为连续熔融共混挤出方法包括双螺杆挤出方法。适用于本发明的连续双螺杆挤机包括不同设计的双螺杆挤出机,例如德国Coperion生产的ZSK Mcc18同向平行双螺杆挤出机等。
6.制备聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物3D打印线的方法
本发明公布一种聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物3D打印线的方法,其特征在于该共混物由50至99质量份的PC,1至50质量份的脂肪族芳香族共聚酯和0.005至0.25质量份的扩链剂组成。该共混物由上文所述的连续熔融挤出共混法制备得到。该方法中共混物在一个螺杆挤出机中熔化挤出、经冷却同时牵伸收卷成线。
本发明公布的一种聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物3D打印线的方法为单螺杆挤出方法。在该方法中,预先制备好的共混物加入一个单螺杆挤出机,单螺杆挤出机在有效长度上一般分为三个阶段,第一个阶段为输送段,在这个阶段共混物经过预热和挤压;第二段为压缩段,螺纹沟槽深度由大变小、熔体温度达到使共混物塑化和熔化的程度;第三段为计量段,共混物熔体在螺杆转动下,按一定的熔体流量输送给3D打印线模具。模具上有一个或多个圆形小孔,圆孔可以根据打印机的需要选择不同的直径,一般直径为1.75毫米或3.00毫米。挤出的打印线经过冷却牵伸,检测后收卷。冷却的方法有多种,包括水冷或空气冷却。
共混物3D打印线的挤出温度为100℃到260℃,较好的挤出温度为180℃到240℃。单螺杆挤出机的转数为10到200rpm,较好的转速为25到100rpm。
本发明的一种制备薄膜的方法为双螺杆挤出成膜方法。该工艺不同于上述的单螺杆挤出机方法,共混物的喂料速率由一个喂料机完成,适用与本发明的喂料机包括失重式喂料机或体积式喂料机,在双螺杆挤出机的尾端配有一个流延膜模具或吹膜模具,从模具导出的薄膜进行进一步成型。
本发明的3D打印线可用于熔融沉积成型法(FDM)制备3D打印制品。
采用本发明的技术方案,得到改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,用于3D打印,能够降低打印喷头和底板温度,同时具有高透光率、低黄度值的优点,取得了较好的技术效果。
本发明按以下方法进行性能测定:
色度仪测定方法:按ASTM E 313标准,采用HunterLab ULtraScan VIS色度仪测定,测定结果是在D65光源、10°视角下的黄度值。将一定体积的塑料粒子放在测试器皿中,取不同角度下的4次测量结果取平均值即为该塑料粒子的黄度值。
透光率及雾度测定方法:按ASTM D 1003标准,采用BYK haze-gard i测定。将塑料粒子注塑成一定厚度的圆片,测量5个不同位置的透光率及雾度,取平均值即为该塑料粒子的透光率及雾度值。
具体实施方式
通过下面的实施例对本发明进行具体描述。在此有必要指出的是一下实施例只对于本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的熟练技术人员可以根据上述发明内容做出一些非本质的改进和调整。
【对比例1】
按照以下配比称取各原料:PC SABIC HF1130质量份数为80份,PBAT BASF BX7011质量份数为20份。将PC和PBAT混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【对比例2】
按照以下配比称取各原料:PC SABIC HF1130质量份数为80份,PBAT BASF BX7011质量份数为20份,无水NaH2PO4 0.5份。将PC、PBAT和无水NaH2PO4混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【实施例1】
按照以下配比称取各原料:PC SABIC HF1130质量份数为80份,PBAT BASF BX7011质量份数为20份,BASFADR-4368C 0.1份。将PC、PBAT和ADR-4368C混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【实施例2】
按照以下配比称取各原料:PC SABIC HF1130质量份数为80份,PBAT BASF BX7011质量份数为20份,BASFADR-4368C 0.1份。将PC、PBAT和ADR-4368C混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【实施例3】
ADR-4368C混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【实施例4】
按照以下配比称取各原料:PC SABIC HF1130质量份数为85份,PBST质量份数为15份,BASFADR-4368C 0.075份。将PC、PBST和ADR-4368C混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【实施例5】
按照以下配比称取各原料:PC SABIC HF1130质量份数为75份,PBST质量份数为25份,BASFADR-4368C 0.125份。将PC、PBST和ADR-4368C混合均匀,在双螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经水浴冷却后切粒,螺杆转速为200r/min,喂料速度为1kg/h,挤出机各段温度为180-220℃。收集到的粒子,在85℃下烘干4h后,封装备用。
【实施例6】
将实施例1-5和对比例1-2中的7种共混物粒子在单螺杆挤出机第一段经料斗喂料,熔融挤出,拉条经两段不同温度的水浴进行冷却,同时经过牵伸测试线径合格后收卷成线,螺杆转速为15r/min,挤出机各段温度为200-230℃,牵伸速度根据测试线径实时调整以保证线径在1.75mm或者3.00mm左右。
【实施例7】
以上实施例1-2和对比例1-2中的4种共混物粒子在注塑机中进行注塑制备圆片用以测试透光率和雾度,注塑机温度设定为230 240 245 245℃,模具温度为60℃。
【实施例8】
以上实施例1-2和对比例1-2中的4种共混物粒子进行黄度值、透光率和雾度测试,结果见表1。
表1
黄度值 | 透光率/% | 雾度/% | |
对比例1 | 10.24 | 88.2 | 7.58 |
对比例2 | 0.63 | 82.2 | 94.6 |
实施例1 | 2.95 | 87.5 | 7.49 |
实施例2 | 1.93 | 88.1 | 7.69 |
Claims (8)
1.一种改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,以质量份数计,包括以下组分:
(1)50至99份的聚碳酸酯;
(2)1至50份的脂肪族芳香族共聚酯;
(3)0.005至0.25份的扩链剂;
所述的聚碳酸酯选自双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚或双酚A与光气直接酯化的产物;
所述的脂肪族芳香族共聚酯包含α, ω-脂肪族二酸或α, ω-脂肪族二酸衍生物链段、芳香族二酸或芳香族二酸衍生物链段与至少一种脂肪族二醇链段;其中,所述的α, ω-脂肪族二酸为含有2个到22个主链碳原子的α, ω-脂肪族二酸中的至少一种;所述脂肪族二酸的衍生物包括上述二酸对应的酸酐、酯、酰卤;所述的芳香族二酸为对苯二甲酸、1,4-萘二酸、2,7-萘二酸、2,6-萘二酸、4,4’-二苯醚二酸、4,3’-二苯醚二酸、4,4’-二苯硫醚二酸、4,3’-二苯硫醚二酸、4,4’-二苯砜二酸、4,3’-二苯砜二酸、4,4’-二苯甲酮二酸、4,3’-二苯甲酮二酸中的至少一种;所述的脂肪族二醇为乙二醇,1,2-丙二醇、1,3-丙二醇,1,2-丁二醇、 1,3-丁二醇、1,4-丁二醇, 1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇,1,2-己二醇、1,3-己二醇、1,4-己二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,2-庚二醇、1,3-庚二醇、1,4-庚二醇、1,5-庚二醇、1,6-庚二醇、1,7-庚二醇、1,2-辛二醇、1,3-辛二醇、1,4-辛二醇、1,5-辛二醇、1,6-辛二醇、1,7-辛二醇、1,8-辛二醇、1,2-壬二醇、1,3-壬二醇、1,4-壬二醇、1,5-壬二醇、1,6-壬二醇、1,7-壬二醇、1,8-壬二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,3-癸二醇、1,4-癸二醇、1,5-癸二醇、1,6-癸二醇、1,7-癸二醇、1,8-癸二醇、1,9-癸二醇、1,10-癸二醇中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,其特征在于所述的脂肪族芳香族共聚酯包括经过扩链的聚酯。
3.根据权利要求1所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物,其特征在于所述的扩链剂选自环氧类化合物、不饱和二酸酐类化合物。
4.一种制备权利要求1~3任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物的制备方法,包括以下步骤:
将所需量的聚碳酸酯、所需量的脂肪族芳香族共聚酯和所需量的扩链剂在熔融状态下,混合均匀、挤出,得到所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
5.一种权利要求1~3任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物在3D打印中应用。
6.一种3D打印材料,包括权利要求1~3任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
7.一种3D打印线,包括权利要求1~3任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物。
8.一种权利要求7所述的3D打印线的制备方法,包括以下步骤:
将权利要求1~3任一所述的改性聚碳酸酯/脂肪族芳香族共聚酯组合物在螺杆挤出机中熔化挤出、冷却并经取向牵伸,得到所述的3D打印线。
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