專利名稱：耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚碳酸酯材料，特別是涉及耐溶劑的聚碳酸酯尼龍合金及其制 備方法，該耐溶劑的聚碳酸酯材料可用作耐溶劑二甲苯的塑料部件。
技術(shù)背景聚合物合金是由兩種或兩種以上高分子材料構(gòu)成的多組分體系。聚合物合 金能獲得單一聚合物所不能得到的性能。聚合物合金化技術(shù)通過各種聚合物的 組合，能提供多樣化、多功能、滿足市場要求的新型材料，而且開發(fā)成本低、 投資少、周期短、新產(chǎn)品上市快。聚合物合金化已成為開發(fā)新型聚合物材料的 重要手段。工程塑料具有很多優(yōu)異的性能，但也有不少的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同聚合物的合 金可以同時(shí)獲得合金組分的優(yōu)點(diǎn)而克服不足。聚碳酸酯具有突出的抗沖擊性能 和耐蠕變性能，耐寒耐熱性好，吸水率低，制品尺寸穩(wěn)定性好；但是，聚碳酸 酯也有一些缺點(diǎn)，如加工流動(dòng)性差，耐溶劑性能差，易應(yīng)力開裂，其中最為突 出的就是聚碳酸酯的耐溶劑性能差，聚碳酸酯制品在與有機(jī)溶劑尤其是極性溶 劑相接觸時(shí)會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，從而使制品損壞；這一缺點(diǎn)大大限制了聚碳酸酯 的應(yīng)用范圍。尼龍的力學(xué)強(qiáng)度高，熔體流動(dòng)性及耐油性好。聚碳酸酯和尼龍二 者在性能方面具有很好的互補(bǔ)性。聚碳酸酯尼龍合金優(yōu)良的耐二甲苯性能對滿 足市場對耐溶劑塑料的需要是很有意義的。美國專利US 6,555,600 B2公開了一種用于制造模塑制品的耐腐蝕熱塑性 合金。其以聚酰胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯高溫工程塑料樹脂母粒與亞硝酸鈉、癸二酸鈉等防腐劑一起擠出造粒，然后注塑成型制得具有耐腐蝕 性的聚碳酸酯/聚酰胺/聚對苯二甲酸乙二醇酯三組分合金。由于加入了防腐劑， 所得合金具有優(yōu)良的耐酸、堿的防腐性能，但對塑料的耐溶劑二甲苯的性能沒有改善；此外，由于樹脂合金中加入了亞硝酸鈉等易吸水的小分子化合物，聚 碳酸酯合金的力學(xué)性能明顯下降。中國發(fā)明專利CN1546567公開了一種阻燃、消煙和增韌型聚碳酸酯合金。 其以芳香族聚碳酸酯為主要原料，用含有聚丁二烯相的高聚物作為增韌劑；用 與聚碳酸酯、聚丁二烯相都有相容性的接枝改性聚合物為增容劑，采用共混、 增容改性手段研制出多元聚碳酸酯的共混合金。同時(shí)引入鹵素與無機(jī)化合物復(fù) 配體系和硅酮、鉬化合物、鋅化合物抑煙體系，使該合金具有良好的消煙、阻 燃性能；但是，阻燃劑的加入對共混合金的耐溶劑性能沒有改善；此外，由于 聚丁二烯易溶于二甲苯中，因此聚丁二烯的加入使得共混合金的耐溶劑二甲苯 的性能變差。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種具有聚合物合金性能，并 耐二甲苯溶劑的聚碳酸酯尼龍聚合物合金。本發(fā)明的另一目的在于提供上述耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金 的制備方法。本發(fā)明的目的可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)； 一種耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金，按重量份數(shù)計(jì)，該聚碳酸 酯尼龍合金由74.5 81.7份的聚碳酸酯、15 20份的聚癸二酰癸二胺(尼龍 1010)、 3 5份的相容劑和0.3 0.5份的抗氧劑組成；所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯；所述的相容劑為乙烯一辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯。 所述的抗氧劑由四[P- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1: 2組成。所述的聚碳酸酯尼龍聚合物合金在二甲苯中浸泡24小時(shí)后其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化率均在5%以內(nèi)。耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金的制備方法，包括以下步驟(1) 將重量份數(shù)為74.5~81.7份的聚碳酸酯，15 20份的聚癸二酰癸二 胺，3 5份的相容劑，0.3~0.5份的抗氧劑烘干后混合均勻；所述聚碳酸酯為雙 酚A型聚碳酸酯；所述的相容劑為乙烯一辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘 油酯；(2) 在255。C 275。C下進(jìn)行擠出、牽弓l、造粒，制得耐溶劑二甲苯的 聚碳酸酯尼龍聚合物合金。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明的組成中的聚碳酸酯在相容劑作用下和尼龍1010共擠出， 一方面 尼龍1010在聚碳酸酯樹脂基體中形成網(wǎng)絡(luò)狀微纖結(jié)構(gòu)從而賦予了聚碳酸酯優(yōu) 異的耐溶劑的性能，另一方面由于尼龍1010的加工流動(dòng)性好，其易于分布在 制品表面從而改進(jìn)了聚碳酸酯的耐溶劑開裂性，并賦予了合金良好的加工流動(dòng) 性能，同時(shí)保障了較好的力學(xué)性能。抗氧劑的加入可避免材料在加工過程中出 現(xiàn)氧化降解及由此產(chǎn)生的性能下降。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的論述，但 需要說明的是，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。實(shí)施例l
將原料充分烘干后，按重量份數(shù)計(jì)，稱取817克雙酚A型聚碳酸酯、 150克尼龍IOIO(尼龍1010是行業(yè)內(nèi)常用的名稱，聚癸二酰癸二胺為其學(xué)名)、 30克相容劑乙烯一辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(充分烘干)、3克 由四[p- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔 丁基苯基)酯按摩爾比1: 2組成的抗氧劑，將上述組份混合均勻，然后將所得 混合物在擠出機(jī)中于260。C下進(jìn)行擠出、牽引、造粒，并注塑制成樣品。隨后 進(jìn)行性能測試樣品的耐溶劑性能按照ASTMD543《塑料耐化學(xué)試劑能力的 試驗(yàn)方法》測試；按照ASTMD638《塑料拉伸試驗(yàn)方法》方法測試?yán)鞆?qiáng)度 和斷裂伸長率；按ASTMD256《塑料懸臂梁沖擊試驗(yàn)方法》的方法測試測試 沖擊強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化率(下降率)是將雙酚A 型聚碳酸酯空白試樣(改性前的試樣)測試得到的數(shù)據(jù)減去浸泡二甲苯后的合 金試樣(改性后的試樣)測試得到的數(shù)據(jù)，然后用此得數(shù)除以聚碳酸酯空白試 樣(純的聚碳酸酯)測得的數(shù)據(jù)。經(jīng)檢測，本實(shí)施例樣品浸泡溶劑二甲苯后， 試樣表面無裂紋；而且浸泡溶劑后，樣品的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度 的變化率為3%。 一般來說，聚合物材料經(jīng)浸泡溶劑后，試樣的力學(xué)性能會(huì)出 現(xiàn)不同程度的下降，力學(xué)性能下降率(變化率)越低，說明材料的耐溶劑性能 越好。目前的聚碳酸酯及其合金一般在浸泡溶劑后，試樣表面往往會(huì)出現(xiàn)裂紋 和/或試樣的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率及沖擊強(qiáng)度變化率大于10%。 實(shí)施例2
將原料充分烘千后，按重量份數(shù)計(jì)，稱取781克雙酚A型聚碳酸酯、175 克尼龍1010、 40克相容劑乙烯一辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、4克由四[p- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二 叔丁基苯基)酯按摩爾比1: 2組成的抗氧劑，將上述組份混合均勻，然后將所 得混合物在擠出機(jī)中于255。C下進(jìn)行擠出、牽引、造粒，并注塑制成樣品，進(jìn) 行性能測試。樣品的耐溶劑性能按照ASTMD543《塑料耐化學(xué)試劑能力的試 驗(yàn)方法》測試；按照ASTMD638《塑料拉伸試驗(yàn)方法》方法測試?yán)鞆?qiáng)度和 斷裂伸長率；按ASTM D256《塑料懸臂梁沖擊試驗(yàn)方法》的方法測試測試沖 擊強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化率(下降率)是將雙酚A 型聚碳酸酯空白試樣(改性前的試樣)測試得到的數(shù)據(jù)減去浸泡二甲苯后的合 金試樣(改性后的試樣)測試得到的數(shù)據(jù)，然后用此得數(shù)除以雙酚A型聚碳 酸酯空白試樣測得的數(shù)據(jù)。經(jīng)檢測，本實(shí)施例式樣浸泡溶劑二甲苯后，試樣表 面無裂紋；而且浸泡溶劑后，樣品的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化 率為3%。 一般來說，聚合物材料經(jīng)浸泡溶劑后，試樣的力學(xué)性能出現(xiàn)不同程 度的下降，力學(xué)性能下降率(變化率)越低，說明材料的耐溶劑性能越好。目 前的聚碳酸酯及其合金一般在浸泡溶劑后，試樣表面往往會(huì)出現(xiàn)裂紋和/或試 樣的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率及沖擊強(qiáng)度變化率大于10%。 實(shí)施例3
將原料充分烘干后，按重量份數(shù)計(jì)，稱取745克雙酚A型聚碳酸酯、200 克尼龍1010、 50克相容劑乙烯一辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、5 克由四[P- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二 叔丁基苯基)酯按摩爾比1: 2組成的抗氧劑，將上述組份混合均勻，然后將所 得混合物在擠出機(jī)中于275。C下進(jìn)行擠出、牽引、造粒，并注塑制成樣品，進(jìn) 行性能測試。樣品的耐溶劑性能按照ASTMD543《塑料耐化學(xué)試劑能力的試驗(yàn)方法》測試；按照ASTMD638《塑料拉伸試驗(yàn)方法》方法測試?yán)鞆?qiáng)度和 斷裂伸長率；按ASTMD256《塑料懸臂梁沖擊試驗(yàn)方法》的方法測試測試沖 擊強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化率(下降率)是將雙酚A 型聚碳酸酯空白試樣(改性前的試樣)測試得到的數(shù)據(jù)減去浸泡二甲苯后的合 金試樣(改性后的試樣)測試得到的數(shù)據(jù)，然后用此得數(shù)除以聚碳酸酯空白試 樣測得的數(shù)據(jù)。經(jīng)檢測，本實(shí)施例所得式樣浸泡溶劑二甲苯后，試樣表面無裂 紋；而且浸泡溶劑后，樣品的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化率為為 4%。聚合物材料經(jīng)浸泡溶劑后，試樣的力學(xué)性能出現(xiàn)不同程度的下降，力學(xué) 性能下降率(變化率)越低，說明材料的耐溶劑性能越好。目前的聚碳酸酯及 其合金一般在浸泡溶劑后，試樣表面往往會(huì)出現(xiàn)裂紋和/或試樣的拉伸強(qiáng)度、 斷裂伸長率及沖擊強(qiáng)度變化率大于10%。
權(quán)利要求
1. 一種耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金，其特征在于按重量份數(shù)計(jì)，該聚碳酸酯尼龍合金由74.5～81.7份的聚碳酸酯、15～20份的聚癸二酰癸二胺、3～5份的相容劑和0.3～0.5份的抗氧劑組成；所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯；所述的相容劑為乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯。
2、 如權(quán)利要求1所述的耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金，其特 征在于所述的抗氧劑由四[IB- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇 酯和亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1: 2組成。
3、 如權(quán)利要求1所述的耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金，其特 征在于所述的聚碳酸酯尼龍聚合物合金在二甲苯中浸泡24小時(shí)后其拉伸強(qiáng) 度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度的變化率均在5%以內(nèi)。
4、 權(quán)利要求l 、 2或3所述的耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1) 將重量份數(shù)為74.5-81.7份的聚碳酸酯，15~20份的聚癸二酰癸二 胺，3 5份的相容劑，0.3 0.5份的抗氧劑烘干后混合均勻；所述聚碳酸酯為雙 酚A型聚碳酸酯；所述的相容劑為乙烯一辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘 油酯；(2) 在255。C 275。C下進(jìn)行擠出、牽引、造粒，制得耐溶劑二甲苯的 聚碳酸酯尼龍聚合物合金。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金的制 備方法，其特征在于所述的抗氧劑由四[P- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙 酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按摩爾比1: 2組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金及其制備方法，按重量份數(shù)計(jì)，該聚碳酸酯尼龍合金由74.5～81.7份的聚碳酸酯、15～20份的聚癸二酰癸二胺、3～5份的相容劑和0.3～0.5份的抗氧劑組成，其制備方法是將各組分烘干后混合均勻，然后在255℃～275℃下進(jìn)行擠出、牽引、造粒，制得耐溶劑二甲苯的聚碳酸酯尼龍聚合物合金。由于聚癸二酰癸二胺在聚碳酸酯樹脂基體中形成網(wǎng)絡(luò)狀微纖結(jié)構(gòu)從而賦予了聚碳酸酯優(yōu)異的耐溶劑的性能，并改進(jìn)了聚碳酸酯的耐溶劑開裂性，并賦予了合金良好的加工流動(dòng)性能，同時(shí)保障了較好的力學(xué)性能，可用作耐二甲苯溶劑塑料部件。
文檔編號C08K5/00GK101280099SQ20081002823
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者盧家榮, 吳水珠, 鈁 曾, 趙建青 申請人:華南理工大學(xué)