CN111690244A - 一种高光泽耐刮擦耐化学pc/聚酯合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种高光泽耐刮擦耐化学pc/聚酯合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体是一种高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，由以下成分按如下重量份组成：PC树脂10‑60份，聚酯10‑40份，增韧剂1‑10份，耐刮擦母粒1‑50份，耐磨助剂0.1‑5份，抗氧剂0.1‑1份，润滑剂0.1‑1份。本发明还提供这种PC/聚酯合金的制备方法。本发明通过在PC/聚酯合金中添加耐刮擦母粒和耐磨助剂，并且在注塑成型过程中使用即冷即热的注塑工艺，可以制备高光免喷涂的部件，同时具有优异的耐刮擦性和耐化学性能，可以作为汽车内饰部件使用，这进一步降低了部件的综合成本及气味超标的风险。

Description

一种高光泽耐刮擦耐化学PC/聚酯合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体地说，是一种高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一种线型聚碳酸酯，是一种无定形的工程塑料，具有良好的韧性、透明性和耐热性。ABS具有很好的流动性和冲击性能。因此，PC与ABS共混，可以综合PC和ABS两者的优良性能，既可以提高ABS的耐热性和拉伸强度，又可以降低PC的熔体黏度，改善加工性能，减少对应力开裂的敏感性，并可降低成本。所以PC/ABS经常作为汽车内饰材料。但是，现在考虑到轻量化及环保的一些要求，内饰材料的设计逐渐趋向于高光免喷涂和低VOC的要求。PBT和PET聚酯类材料具有很好的流动性和耐化学性能；因此，PC与聚酯共混，可以综合PC和聚酯类材料的优良性能，既可以提高聚酯材料的耐温，又可以降低PC的熔体黏度，改善加工性能。
中国专利文献CN104497539B公开了高光高冲击耐磨PC/ABS合金及其制备方法，该专利通过将PC、ABS、PBT/PEG-g-MSA和硅酮粉经均匀混合后与表面改性HGB一同熔融共混得到。但是，该专利中未对耐化学性进行说明。
中国专利文献CN106280368A公开了一种高表面硬度高耐刮擦性PC/ABS合金材料及其制备方法，该专利使用半结晶性物质作为PC/ABS的耐刮擦性，由于这种耐刮擦剂接枝了反应性官能团，提高耐刮擦性的同时增加了与PC/ABS的相容性。但是，该专利中未对高光效果及耐化学性进行说明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料及其制备方法，通过在PC/聚酯合金中添加气相二氧化硅，并且在注塑成型过程中使用即冷即热的工艺进行注塑(在注塑过程中，在树脂填充完成前的模温瞬间可以达到180℃；在树脂填充完成后，模温瞬间可以调整到0℃进行冷却)，可以制备高光免喷涂的部件，并且具有优异的耐刮擦性和耐化学性能，可以作为汽车内饰部件使用，由于去除了喷漆工艺，所以降低了部件的成本及气味超标的风险。
本发明的第一方面，提供一种高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，由以下成分按如下重量份组成：
Figure BDA0002506923210000021
其中，所述的耐刮擦母粒由以下成分按如下重量份组成：
Figure BDA0002506923210000022
所述的耐刮擦材料为滑石粉、重质碳酸钙或气相二氧化硅，粒径为10nm～10μm。优选气相二氧化硅，粒径为200nm～300nm。
进一步的，所述的PC树脂为重均分子量为17000～30000g/mol的双酚A型聚碳酸酯，其玻璃化温度为145～150℃。具体可选用帝人化成L-1225Y、陶氏PC201-10，湖南石化PC1100或PC1220，科思创PC 2800或PC 2400。优选用科思创的PC 2800。
进一步的，所述的抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂168、亚磷酸酯抗氧剂S-9228、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的一种或两种以上。优选为亚磷酸酯抗氧剂168和受阻酚抗氧剂1010的混合。
进一步的，所述的润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯(PETS)、乙撑双硬酯酰胺中的一种或两种以上。优选季戊四醇酯(PETS)。
优选的，所述的耐刮擦母粒由以下成分按如下重量份组成：
Figure BDA0002506923210000023
Figure BDA0002506923210000031
进一步的，所述的耐刮擦母粒的制备方法，包括以下步骤：
a、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
b、将步骤a得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到耐刮擦母粒，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
进一步的，所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，特性粘度在0.75～1.0dl/g。优选用PBT，特性粘度在0.75～1.0dl/g。具体PBT树脂可选用台湾长春的PBT 1100-211M，特性粘度为0.8dl/g；PET树脂可选用上海远纺的CB-608S，特性粘度为0.8dl/g。
进一步的，所述的增韧剂的粒径为50～700nm，胶含量为40wt％～90wt％的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)或甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物(ACR)。具体可选用产于LG的EM500、钟渊的M521、Dow的EXL-2620、EXL-2330；其中EM500、M521、EXL-2620均为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，EXL-2330属于甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物(ACR)；优选Dow的EXL-2620。
进一步的，所述的耐磨助剂为高分子量的硅氧烷母粒，其中硅氧烷含量为40～60％，载体为ABS材料，载体ABS含量为40～60％。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，由以下成分按如下重量份组成：
Figure BDA0002506923210000032
其中，所述的耐刮擦母粒由以下成分按如下重量份组成：
Figure BDA0002506923210000033
Figure BDA0002506923210000041
其中，在所述的优选实施方式中，
选用的PC树脂为科思创的PC 2800；
选用的PBT树脂为台湾长春的PBT 1100-211M，特性粘度为0.8dl/g；
选用的增韧剂为Dow的EXL-2620；
选用的耐刮擦材料为滑石粉、重质碳酸钙或气相二氧化硅；选用的气相二氧化硅为卡博特的M-5，平均粒径为200nm～300nm；选用的滑石粉为赫泰粉体的TP-666，平均粒径为6～8μm；选用的重质碳酸钙为赫泰粉体的TC-3000，平均粒径为6～8μm；
选用的耐磨助剂为道康宁的MB50-007，硅氧烷的含量为50％，载体为ABS材料，含量为50％。
选用的抗氧剂为Basf公司生产的抗氧剂1010和168复配使用，重量比为1:2；
选用的润滑剂为季戊四醇酯(PETS)。
本发明的第二方面，提供一种如上所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃，在注塑过程中，在树脂填充完成前的模温瞬间可以达到180℃；在树脂填充完成后，模温瞬间可以调整到0℃进行冷却)。
本发明优点在于：
本发明提供一种高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料及其制备方法，第一方面通过在PC/聚酯合金中添加高硬度的气相二氧化硅母粒，提高材料表观的硬度；并且由于使用的是200nm～300nm粒径大小的气相二氧化硅，比常规微米级的二氧化硅在同样添加量的情况下具有更大的比表面积，所以对提升表面硬度具有更优异的效果。另外，纳米级气相二氧化硅的添加，可以极大地减少对材料表面光泽度和冲击强度的影响；第二方面通过硅氧烷母粒的添加，降低材料表面的摩擦系数。第三方面在注塑成型过程中使用即冷即热的工艺进行注塑(在注塑过程中，在树脂填充完成前的模温瞬间可以达到180℃；在树脂填充完成后，模温瞬间可以调整到0℃进行冷却)。由于具有非常高的模温，在注塑成型时材料仍然保持非常高的流动性，所以复制模具效果非常好并且可以提升材料表面的硬化层，达到很好的高黑亮效果和耐磨作用。同时这种材料兼具优异的耐刮擦性和耐化学性能，所以可以作为高光免喷涂汽车内饰部件使用，从而明显降低了内饰部件的综合成本及气味超标的风险。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
在以下各个实施例和对比例中，各原料采用下述成分：
选用的PC树脂为科思创的PC 2800；
选用的ABS树脂为高桥石化的ABS 8391；
选用的PBT树脂为台湾长春的PBT 1100-211M，特性粘度为0.8dl/g；PET树脂为上海远纺的CB-608S，特性粘度为0.8dl/g；
选用的增韧剂为Dow的EXL-2620；
选用的LW-800为东莞昱信塑化的二氧化硅，平均粒径为6～8μm；
选用的M-5为卡博特的气相二氧化硅，平均粒径为200nm～300nm；
选用的滑石粉为赫泰粉体的TP-666，平均粒径为6～8μm；
选用的重质碳酸钙为赫泰粉体的TC-3000，平均粒径为6～8μm；
选用的耐磨助剂为道康宁的MB50-007，硅氧烷的含量为50％，载体为ABS材料，含量为50％。
选用的抗氧剂为Basf公司生产的抗氧剂1010和168复配使用，重量比为1:2；
选用的润滑剂为季戊四醇酯(PETS)；
选用的耐刮擦母粒1#～4#的配比如下：
表1耐刮擦母粒的配比
耐刮擦母粒1# 耐刮擦母粒2# 耐刮擦母粒3# 耐刮擦母粒4#
M5 30
LW-800 30
滑石粉 30
重质碳酸钙 30
PC 2800 69 69 69 69
抗氧剂1010 0.2 0.2 0.2 0.2
抗氧剂168 0.4 0.4 0.4 0.4
PETS 0.4 0.4 0.4 0.4
耐刮擦母粒1#的制备方法如下：
a、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
b、将步骤a得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到耐刮擦母粒，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
耐刮擦母粒2#的制备方法如下：
a、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
b、将步骤a得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到耐刮擦母粒，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
耐刮擦母粒3#的制备方法如下：
a、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
b、将步骤a得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到耐刮擦母粒，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
耐刮擦母粒4#的制备方法如下：
a、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
b、将步骤a得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到耐刮擦母粒，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
表2对比例1～3和实施例1～4的组分和配比
对比例1 对比例2 对比例3 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
PC 2800 60 60 60 58 56 54 52
ABS8391 34
PBT 1100-211M 34 33 32 31 30
PET CB-608S 34
EXL-2620 5 5 5 5 5 5 5
耐刮擦母粒1#
耐刮擦母粒2#
耐刮擦母粒3#
耐刮擦母粒4#
重质碳酸钙 3 6 9 12
M-5
LW-800
滑石粉
耐磨助剂
抗氧剂1010 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
抗氧剂168 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
润滑剂PETS 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
表3实施例5～11的组分和配比
实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
PC 2800 58 56 54 52 58 56 54
ABS8391
PBT 1100-211M 33 32 31 30 33 32 31
PET CB-608S
EXL-2620 5 5 5 5 5 5 5
耐刮擦母粒1#
耐刮擦母粒2#
耐刮擦母粒3#
耐刮擦母粒4#
重质碳酸钙
M-5 3 6 9 12
LW-800
滑石粉 3 6 9
耐磨助剂
抗氧剂1010 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
抗氧剂168 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
润滑剂PETS 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
表4实施例12～18的组分和配比
Figure BDA0002506923210000081
Figure BDA0002506923210000091
表4实施例19～26的组分和配比
Figure BDA0002506923210000092
Figure BDA0002506923210000101
对比例1
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
对比例2
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
对比例3
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例1
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例2
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例3
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例4
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例5
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例6
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例7
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例8
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例9
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例10
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例11
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例12
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例13
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例14
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例15
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例16
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例17
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例18
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例19
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例20
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例21
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用60～80℃普通模具进行注塑。
实施例22
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例23
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例24
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例25
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施例26
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用即冷即热模具进行注塑(模温在0～180℃)。
实施效果的评价
将上述对比例1～3和实施例1～26制得的PC/聚酯进行相关测试；弯曲强度按照ISO 178，弯曲速度2mm/min；缺口冲击强度按照ISO 179，23℃；耐化学性按照PV3964，测试后观察部件外观的变化；耐刮擦性按照PV3974，压力3N，速度1000mm/min，划痕间隔0.5mm，测试刮擦前后的光泽度变化率；耐候性按照PV1303，测试时间5周期；光泽度按照ASTMD523，测试角度60°。
表5对比例1～3和实施例1～4的测试结果
Figure BDA0002506923210000181
Figure BDA0002506923210000191
表6实施例5～11的测试结果
Figure BDA0002506923210000192
Figure BDA0002506923210000201
表7实施例12～18的测试结果
Figure BDA0002506923210000202
表8实施例19～25的测试结果
Figure BDA0002506923210000203
Figure BDA0002506923210000211
从对比例1～3可以看到，在耐化学性方面，PC/PBT的耐化学性比PC/PET和PC/ABS更为优异，其中PC/ABS的耐化学性更差。这是因为PV3964中的酯类成分会与PC中的酯键发生酯交换反应，经过PV3964的防晒霜试验后，PC会出现开裂和溶胀的问题；但是，PBT和PET本身具有优异的耐化学性能，所以显示出比PC/ABS更为优异的耐化学性，但是与客户的标准还有很大的差距。在耐刮擦性能方面，PC/ABS也相对更差，光泽度的变化率在80％，也达不到客户的要求。
从实施例1～11可以看到，随着滑石粉、重质碳酸钙和气相二氧化硅含量的增加，耐刮擦性都逐渐改善。其中，添加气相二氧化硅的效果最好，这主要是由于气相二氧化硅的硬度最高(滑石粉的莫式硬度为1，重质碳酸钙的莫式硬度为3，气相二氧化硅的莫式硬度为7)。另外，矿物粉的添加量越高，缺口冲击强度越低；在相同添加量的情况下，添加气相二氧化硅后的缺口冲击保持率最好，这主要是由于气相二氧化硅具有较小的粒径(粒径为200nm～300nm)，所以与PC/聚酯材料共混时，比滑石粉(粒径为8um)和硬质碳酸钙(粒径为4.5um)这种大粒径添加物，产生更小的缺陷点，所以缺口冲击强度更高。另一方面，由于气相二氧化硅的粒径较小，分散效果更好，所以具有更好的表面光泽度；并且气相二氧化硅对紫外线有屏蔽作用，所以对PC/聚酯材料具有很好的耐候效果。
从实施例2、6、10和12～14可以看到，将滑石粉、重质碳酸钙和气相二氧化硅预先做成母粒后再进行共混添加，矿物粉在PC/聚酯材料上具有更好的分散效果，所以具有更好的表观光泽度和耐刮擦性能。从实施例12和16可以看到，合金材料中使用PBT相比PET具有更好的耐化学性能，其他性能相当。
从对比例2和实施例17～20可以看到，随着耐磨助剂MB50-007的添加，降低了材料的摩擦系数，所以耐刮擦性能得到很大的改善。但是，添加量超过2％以上时，对耐磨性的改善开始趋于饱和，与客户的标准要求还有一定差距；另外，弯曲强度和冲击强度逐渐降低。从实施例21和22可以看到，使用即冷即热工艺进行注塑时，模具温度可以达到180℃，当PC/PBT树脂进入模腔中仍然保持很好的流动性，所以树脂与模具具有很好的复制效果，所以具有很好的表面光泽度。而使用60～80℃的普通模温，树脂的流动性相对更差，所以表面光泽度相对更差。所以，耐磨助剂MB50-007的最佳添加量不超过2％。从实施例12、26可以看到，耐刮擦母粒1#从20％增加到30％，耐磨性改善不明显，但是冲击强度显著下降，不能满足客户的要求；从实施例19～21可以看到，只有当耐刮擦母粒1#和耐磨助剂MB50-007同时使用时，耐磨性才能达到最佳的效果，而且其他机械性能、耐化学性能和耐候性也都能满足客户要求。所以，使用气相二氧化硅的母粒和MB50-007硅氧烷母粒具有很好的复配效果，并且同时使用即冷即热注塑工艺实现表面的高光效果，最终实现了高光泽、耐刮擦和耐化学性能优异的PC/聚酯合金材料，其中实施例21为最佳方案。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，由以下成分按如下重量份组成：
Figure FDA0002506923200000011
其中，所述的耐刮擦母粒由以下成分按如下重量份组成：
Figure FDA0002506923200000012
所述的耐刮擦材料为滑石粉、重质碳酸钙或气相二氧化硅，粒径为10nm～10μm；所述的耐磨助剂为高分子量的硅氧烷母粒，其中硅氧烷含量为40～60％，载体为ABS材料。
2.根据权利要求1所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，所述的PC树脂为重均分子量为17000～30000g/mol的双酚A型聚碳酸酯，其玻璃化温度为145～150℃。
3.根据权利要求1所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸丁二醇酯，特性粘度在0.75～1.0dl/g。
4.根据权利要求1所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，所述的增韧剂的粒径为50～700nm，胶含量为40wt％～90wt％的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物。
5.根据权利要求1所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂168、亚磷酸酯抗氧剂S-9228、受阻酚抗氧剂1010、受阻酚抗氧剂1098、受阻酚抗氧剂1076中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，所述的润滑剂选自硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料，其特征在于，所述的耐刮擦母粒的制备方法，包括以下步骤：
a、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
b、将步骤a得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到耐刮擦母粒，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃。
8.一种如权利要求1-7任一所述的高光泽耐刮擦耐化学性PC/聚酯合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量份配比配制原料，投入预混器中使原料混合均匀，并加热至60℃后保温15分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入双螺杆挤出机中，挤出并切粒得到PC/聚酯合金材料，其中双螺杆挤出机的料筒转速为15-35rpm，料筒温度为220-270℃；
S3、将步骤S2制得的PC/聚酯合金材料经过注射成型制得成品，注塑时使用模温在0～180℃的即冷即热模具进行注塑。
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