CN111518378A - 一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料及其制备方法 - Google Patents

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李飒
王春闯
王彬
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Abstract

本发明公开了一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料及其制备方法，涉及聚碳酸酯改性塑料领域，其专用料的配方：聚碳酸酯80～90％、表面硬度剂2～10％、增容剂2～10％、抗氧剂0.1～0.5％、紫外光吸收剂0.1～0.5％、分散剂0.2～1％；其专用料的制备方法：步骤1、原料混合：按比例称取聚碳酸酯、表面硬度剂、增容剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、分散剂放入高速混合机中进行充分混合；步骤2、共混造粒：将步骤1混合后的原料使用喂料器加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机将原料熔融、剪切后挤出得到半成品，对挤出后的半成品进行造粒、干燥处理后得到成品；有益效果：制备工艺简单、具有较好的透明性、表面耐磨性能好；能够用于生产透明的高硬度耐磨塑料。

Description

一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯改性塑料领域，尤其是涉及一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变，尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。
聚碳酸酯主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。聚碳酸酯相对于大部分的塑胶材料来看，聚碳酸酯的耐磨性是比较差的，处于中下水平，所以一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理，因此需要对聚碳酸酯进行改性，从而提升其表面硬度，以解决其耐磨性不足的问题。
发明内容
本发明为克服上述情况不足，提供了一种能解决上述问题的技术方案。
一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，按重量百分比计算，由如下组分组成：聚碳酸酯80～90％、表面硬度剂2～10％、增容剂2～10％、抗氧剂0.1～0.5％、紫外光吸收剂0.1～0.5％、分散剂0.2～1％。
一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料的制备方法，采用上述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，包括如下步骤：
步骤1、原料混合：按比例称取聚碳酸酯、表面硬度剂、增容剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、分散剂放入高速混合机中进行充分混合；
步骤2、共混造粒：将步骤1混合后的原料使用喂料器加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机将原料熔融、剪切后挤出得到半成品，对挤出后的半成品进行造粒、干燥处理后得到成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、制备工艺简单，生产周期短，产品表面硬度可以做到铅笔硬度1H-3H，远远高于普通聚碳酸酯的2B的表面硬度。
2、具有较好的透明性，外观光泽度高，产品机械性能优异，韧性高于普通聚碳酸酯树脂原料。
3、表面耐磨性能好，适合对表面耐摩擦性能要求高的产品应用，产品表面不容易产生划痕，耐用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施方式，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。
本发明为克服上述情况不足，提供了一种能解决上述问题的技术方案。
一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，按重量百分比计算，由如下组分组成：聚碳酸酯80～90％、表面硬度剂2～10％、增容剂2～10％、抗氧剂0.1～0.5％、紫外光吸收剂0.1～0.5％、分散剂0.2～1％。
进一步的：聚碳酸酯采用由光气缩聚法或酯交换法合成的聚碳酸酯，聚碳酸酯的熔指范围在4～30g/10min之间。
进一步的：表面硬度剂采用低分子量的丙烯酸聚合物。
进一步的：增容剂采用乙烯三元共聚物或马来酸酐接枝共聚物。
进一步的：抗氧剂采用受阻酚抗氧剂或磷酸酯抗氧剂。
进一步的：紫外光吸收剂采用苯并***类的紫外光吸收剂。
进一步的：分散剂采用脂肪酸酯类的分散剂。
一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料的制备方法，采用上述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，包括如下步骤：
步骤1、原料混合：按比例称取聚碳酸酯、表面硬度剂、增容剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、分散剂放入高速混合机中进行充分混合；
步骤2、共混造粒：将步骤1混合后的原料使用喂料器加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机将原料熔融、剪切后挤出得到半成品，对挤出后的半成品进行造粒、干燥处理后得到成品。
进一步的：步骤1中高速混合机的混合时间控制在2～10min之间。
进一步的：步骤2中双螺杆挤出机的加工温度控制在230～280℃之间，双螺杆挤出机的挤出机长径比为44:1；使用时，在双螺杆挤出机的机头处安装一个过滤网，过滤网用于阻挡物料当中的大颗粒及团聚颗粒物，使得造粒的颗粒大小更加均匀。
实施例：按质量分数计算，称取89.3％的聚碳酸酯、5％的表面硬度剂，5％的增容剂、0.2％的抗氧剂、0.2％的紫外光吸收剂、0.3％的分散剂放入高速混合机内混拌4分钟；将混拌后的物料加入双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、造粒、干燥后制得透明高表面硬度聚碳酸酯专用料。挤出温度为260℃，挤出机螺杆长径比为44：1，螺杆转速为600r/min；造粒、干燥处理过后的成品加入注塑机，在注塑机内安装一个手机套的模具进行成型加工，所成型出来的手机壳参数经过检测后得到下表：
性能指标 检测结果
密度(g/cm<sup>3</sup>) 1.18
熔融指数(g/10min) 12
拉伸强度(MPa) 60
断裂伸长率(％) 70
弯曲强度(MPa) 90
弯曲模量(MPa) 2300
缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 80
热变形温度(℃) 120
铅笔表面硬度 2H
透光率％ 88
使得成型出来的手机壳具有较好的透明性，更加美观，也具有较高的硬度，能够防刮，更加耐用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，按重量百分比计算，由如下组分组成：聚碳酸酯80～90％、表面硬度剂2～10％、增容剂2～10％、抗氧剂0.1～0.5％、紫外光吸收剂0.1～0.5％、分散剂0.2～1％。
2.根据权利要求1所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，聚碳酸酯采用由光气缩聚法或酯交换法合成的聚碳酸酯，聚碳酸酯的熔指范围在4～30g/10min之间。
3.根据权利要求1所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，表面硬度剂采用低分子量的丙烯酸聚合物。
4.根据权利要求1所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，增容剂采用乙烯三元共聚物或马来酸酐接枝共聚物。
5.根据权利要求1所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，抗氧剂采用受阻酚抗氧剂或磷酸酯抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，紫外光吸收剂采用苯并***类的紫外光吸收剂。
7.根据权利要求1所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，分散剂采用脂肪酸酯类的分散剂。
8.一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料的制备方法，采用权利要求1～7任意一项所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、原料混合：按比例称取聚碳酸酯、表面硬度剂、增容剂、抗氧剂、紫外光吸收剂、分散剂放入高速混合机中进行充分混合；
步骤2、共混造粒：将步骤1混合后的原料使用喂料器加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机将原料熔融、剪切后挤出得到半成品，对挤出后的半成品进行造粒、干燥处理后得到成品。
9.根据权利要求8所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料的制备方法，其特征在于，步骤1中高速混合机的混合时间控制在2～10min之间。
10.根据权利要求8所述的一种透明高表面硬度耐磨聚碳酸酯专用料的制备方法，其特征在于，步骤2中双螺杆挤出机的加工温度控制在230～280℃之间，双螺杆挤出机的挤出机长径比为44:1。
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