一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料及其制備方法，該材料由以下重量份的原料制備而成：聚碳酸酯50～65份，玻纖10～25份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物3～6份，馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯4～6份，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯15～20份，抗氧化劑1～1.5份，耐高溫潤(rùn)滑劑0.3～0.5份；通過(guò)以下步驟加工：先將聚碳酸酯在120℃鼓風(fēng)干燥4～8小時(shí)，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯和抗氧化劑投入高速混合器中干混3～5min，接著將混合好的原料和耐高溫潤(rùn)滑劑從雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯材料簡(jiǎn)稱(chēng)PC，是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類(lèi)型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。
[0003]PC主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高,對(duì)缺口敏感,耐有機(jī)化學(xué)品性,耐刮痕性較差，長(zhǎng)期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。和其他樹(shù)脂一樣，PC容易受某些有機(jī)溶劑的浸濁。在生產(chǎn)上一般通過(guò)加入玻纖提高PC的強(qiáng)度，然而由于PC與玻纖之間的界面相容性不足，玻纖在PC材料中難以均勻地分布排列影響了材料的整體力學(xué)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料及其制備方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上效果，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，該材料由以下重量份的原料制備而成:聚碳酸酯50?65份,玻纖10?25份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物3?6份，馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯4?6份，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯15?20份，抗氧化劑I?1.5份，耐高溫潤(rùn)滑劑0.3?0.5份。
[0006]進(jìn)一步，所述的聚碳酸酯為平均分子量180000?30000的雙酚A型聚碳酸酯。
[0007]進(jìn)一步，所述的玻纖為短切玻纖，長(zhǎng)度3?7mm,直徑5?10um。
[0008]進(jìn)一步,所述馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
[0009]進(jìn)一步，所述抗氧化劑為β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0010]進(jìn)一步，所述耐高溫潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0011]一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料的制備方法，該材料通過(guò)以下步驟加工而成:先將聚碳酸酯在120°C鼓風(fēng)干燥4?8小時(shí)，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯和抗氧化劑投入高速混合器中干混3?5min，接著將混合好的原料和耐高溫潤(rùn)滑劑從雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
[0012]進(jìn)一步，原料在雙螺桿擠出機(jī)中的生產(chǎn)加工工藝如下:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度255?280°C，二區(qū)溫度255?280°C，三區(qū)溫度255?280°C，四區(qū)溫度255?280°C，五區(qū)溫度255?280°C，六區(qū)溫度255?280°C，七區(qū)溫度255?280°C，八區(qū)溫度255?280°C，九區(qū)溫度255?280°C，機(jī)頭255?280°C，停留時(shí)間2?3min，壓力為12?18MPa。
[0013]本發(fā)明的的有益效果是:本發(fā)明采用乙烯-丙烯酸甲酯共聚物作為增韌劑，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物的熱穩(wěn)定性高，加工溫度可高至300°C，具有極性官能團(tuán)和非極性官能團(tuán)與本發(fā)明中的其它原料具有較好的相容性，能增加材料韌性還使玻纖在材料中均勻分布改善材料品質(zhì)。馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯作為偶聯(lián)劑，能進(jìn)一步增強(qiáng)聚碳酸酯與玻纖的界面性能，使聚碳酸酯與玻纖能良好地相容，同時(shí)馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯還具有聚乙烯良好的加工性能，對(duì)聚碳酸酯材料的加工性能不會(huì)造成太大影響。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的流動(dòng)性較好，能降低材料的整體黏度降低了材料的加工溫度，此外還能提高提高聚碳酸酯材料的剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性，并且玻維也能提高聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的機(jī)械性能，以及加速其結(jié)晶成型。
[0014]本發(fā)明的耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料中各組分良好相容，具有良好的機(jī)械性能，尤其是具有較強(qiáng)的耐應(yīng)力開(kāi)裂性同時(shí)還具有耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。

【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]實(shí)施例一
在本實(shí)施例中，耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料由以下重量份的原料制備而成:聚碳酸酯65份，玻纖10份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物3份，馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯4份，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯15份，β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯I份，季戊四醇硬脂酸酯0.3份。
[0017]本實(shí)施例中的聚碳酸酯為平均分子量180000?30000的雙酚A型聚碳酸酯本實(shí)施例中的玻纖為短切玻纖，長(zhǎng)度3?7mm，直徑5?10um。
[0018]本實(shí)施例中馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
[0019]本實(shí)施例采用β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯作為抗氧化齊U，β-(3，5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸正十八碳醇酯的協(xié)同效應(yīng)顯著,可有效抑制組分中的馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯熱降解和氧化降解。
[0020]本實(shí)施例采用季戊四醇硬脂酸酯作為原料組分中的耐高溫潤(rùn)滑劑，季戊四醇硬脂酸酯在高溫下具有良好的熱穩(wěn)定性、低揮發(fā)性、良好的脫模和流動(dòng)性能。季戊四醇硬脂酸酯還對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯具有較好的成核效果，促使聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯在冷卻時(shí)能迅速結(jié)晶。
[0021]本實(shí)施例對(duì)以上材料的加工步驟如下:先將聚碳酸酯在120°C鼓風(fēng)干燥8小時(shí)，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯和β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯投入高速混合器中干混5min，把雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定為一區(qū)溫度280°C，二區(qū)溫度280°C，三區(qū)溫度280°C，四區(qū)溫度2800C，五區(qū)溫度280°C，六區(qū)溫度280°C，七區(qū)溫度280°C，八區(qū)溫度280°C，九區(qū)溫度280°C，機(jī)頭溫度280°C，停留時(shí)間3min，壓力為18Mpa，接著將混合好的原料和季戊四醇硬脂酸酯從雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
[0022]實(shí)施例二
在本實(shí)施例中，耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料由以下重量份的原料制備而成:聚碳酸酯50份，玻纖25份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物6份，馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯6份，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯20份，β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯1.5份，季戊四醇硬脂酸酯0.5份。
[0023]本實(shí)施例中的聚碳酸酯為平均分子量180000?30000的雙酚A型聚碳酸酯本實(shí)施例中的玻纖為短切玻纖，長(zhǎng)度3?7mm，直徑5?10um。
[0024]本實(shí)施例中馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
[0025]本實(shí)施例對(duì)以上材料的加工步驟如下:先將聚碳酸酯在120°C鼓風(fēng)干燥4小時(shí)，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯和β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯投入高速混合器中干混3min，把雙螺桿擠出機(jī)設(shè)定為一區(qū)溫度255°C，二區(qū)溫度255°C，三區(qū)溫度255°C，四區(qū)溫度255 0C，五區(qū)溫度255 °C，六區(qū)溫度255 °C，七區(qū)溫度255 °C，八區(qū)溫度255 °C，九區(qū)溫度255 °C，機(jī)頭255°C，停留時(shí)間2min，壓力為12Mpa，接著將混合好的原料和季戊四醇硬脂酸酯從雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
[0026]對(duì)以上兩個(gè)實(shí)施例的成品材料進(jìn)行測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下:
實(shí)施例一
拉伸強(qiáng)度(Mpa)102
斷裂伸長(zhǎng)率(％)2
彎曲強(qiáng)度(Mpa)140
彎曲模量(Mpa)7000
懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2) 6 熱變形溫度(°C)185
實(shí)施例二
拉伸強(qiáng)度(Mpa)112
斷裂伸長(zhǎng)率(％)3
彎曲強(qiáng)度(Mpa)160
彎曲模量(Mpa)7400
懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2) 8 熱變形溫度(°C)190
從以上的測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)，當(dāng)加大了材料中的玻纖、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的比例后，能有效地提高材料的機(jī)械性能。
[0027]以上實(shí)施例僅是本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，所有未背離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或局部替換都在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，其特征在于；該材料由以下重量份的原料制備而成:聚碳酸酯50?65份，玻纖10?25份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物3?6份,馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯4?6份，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯15?20份，抗氧化劑I?1.5份，耐高溫潤(rùn)滑劑0.3?0.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，其特征在于；所述的聚碳酸酯為平均分子量180000?30000的雙酚A型聚碳酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，其特征在于；所述的玻纖為短切玻纖，長(zhǎng)度3?7mm，直徑5?10um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，其特征在于；所述馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，其特征在于；所述抗氧化劑為β _(3，5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料，其特征在于；所述耐高溫潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
7.—種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料的制備方法，其特征在于；該材料通過(guò)以下步驟加工而成:先將聚碳酸酯在120°C鼓風(fēng)干燥4?8小時(shí)，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯和抗氧化劑投入高速混合器中干混3?5min，接著將混合好的原料和耐高溫潤(rùn)滑劑從雙螺桿擠出機(jī)的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐應(yīng)力開(kāi)裂玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯材料的制備方法，其特征在于；原料在雙螺桿擠出機(jī)中的生產(chǎn)加工工藝如下:雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度255?280°C，二區(qū)溫度255?280°C，三區(qū)溫度255?280°C，四區(qū)溫度255?280°C，五區(qū)溫度255?280°C，六區(qū)溫度255?280°C，七區(qū)溫度255?280°C，八區(qū)溫度255?280°C，九區(qū)溫度255?280°C，機(jī)頭255?280°C，停留時(shí)間2?3min，壓力為12?18MPa。
【文檔編號(hào)】C08K5/103GK104356625SQ201410586293
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】高東, 盧威威, 譚善興, 高峰 申請(qǐng)人:佛山市思汗新材料有限公司