本發(fā)明涉及一種流動性改善的透明樹脂組合物及其制備方法，屬于高分子材料加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯(pc)樹脂具有優(yōu)異的光學(xué)透明性、優(yōu)良的沖擊性能和耐熱性能，是應(yīng)用最廣泛的五大工程塑料之一。近年來，隨著社會對環(huán)境保護的重視日益加深，免噴涂美學(xué)塑料逐漸引領(lǐng)市場。要想實現(xiàn)美學(xué)塑料中的特殊效果(比如珠光閃爍、玉石通透等效果)的最大化，首先要求基材是透明基材，比如透明abs、pc等。但是，pc樹脂的分子鏈剛性和熔體粘度大，加工流動性差，因此在成型過程中容易造成應(yīng)力集中，容易導(dǎo)致長期使用過程中產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象?？梢哉f，pc制品的內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力開裂是一個比較突出的問題。
為了解決這個問題，在pc樹脂中引入分子鏈柔軟、流動性好的聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)樹脂是可行的方法之一。但是pbt是結(jié)晶性材料，晶體尺寸較大，會影響pc樹脂的透明性。因此，一直就有關(guān)于制備透明性pc/pbt樹脂組合物的報道。比如公開號為cn101759985的專利公開了利用共聚聚酯作為pc和pbt樹脂的相容劑制備了透明性pc/pbt材料；但是共聚聚酯的來源少，價格高，且所制備樹脂組合物的透光率小于80％。公布號為cn104710748的專利則公開了利用透明成核劑來提高pc/pbt樹脂的透明性，透明成核劑同樣價格高，專利也沒有公開樹脂組合物的透光率水平和加工流動性。
專利cn103183935a中公開了一種高韌性pbt/pc合金，該合金采用按質(zhì)量百分比計是由以下組分經(jīng)熔融反應(yīng)擠出而成：聚對苯二甲酸丁二醇酯60-65％，聚碳酸酯30-35％，增韌劑4-6％，酯交換催化劑0.1-1％。通過在體系中添加極少量的酯交換催化劑，使pbt、pc之間發(fā)生了酯交換反應(yīng)并生成了具有增容作用的嵌段共聚物，因而不僅降低了增韌劑添加量，節(jié)約了成本，還獲得了高韌性的pbt/pc合金。但該方法制備的合金由于pbt樹脂是主要成分是基體相，透明的pc樹脂則只是分散相，pbt樹脂是不透明的結(jié)晶性樹脂，且酯交換催化劑的含量少，對pbt的結(jié)晶能力影響較小，因此制備的樹脂組合物是不透明的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種流動性改善的透明樹脂組合物及其制備方法。發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗驚人地發(fā)現(xiàn)，將適量的氧化鋅(zno)加入到pc和pbt的樹脂組合物中，能夠促進pc和pbt之間的酯交換反應(yīng)。pc和pbt的酯交換反應(yīng)程度越高，pbt樹脂的結(jié)晶能力越低，晶體尺寸越小，透明性越好；但是酯交換反應(yīng)程度過高，pc/pbt樹脂組合物會發(fā)生黃變，同樣影響透明性。因此通過控制zno的使用量來控制酯交換反應(yīng)的程度；并通過控制zno的粒徑來控制透明性和透光率。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明提供了一種流動性改善的透明樹脂組合物，包括如下重量份數(shù)的組分：
優(yōu)選地，所述的聚碳酸酯樹脂為雙酚a型聚碳酸酯，數(shù)均分子量為25,000～30,000g/mol。
優(yōu)選地，所述聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂的特性粘度為0.8-1.3dl/g。
優(yōu)選地，所述的酯交換反應(yīng)催化劑為納米氧化鋅(zno)，所述氧化鋅的粒徑為20-50nm；粒徑過大，對組合物的物性裂化影響顯著。
優(yōu)選地，所述的抗氧劑是季戊四醇酯和亞磷酸酯類的復(fù)配物。
優(yōu)選地，所述的增韌劑為的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(mbs)，粒徑為100-200nm，粒徑過大，對組合物的透明性影響顯著。
本發(fā)明還提供了一種流動性改善的透明樹脂組合物的制備方法，所述方法包括以下步驟：將pc、pbt、納米zno、抗氧劑、增韌劑按設(shè)定比例預(yù)混后，投入雙螺桿擠出機中進行熔融共混即得所述透明樹脂組合物。
優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿長度/直徑比大于50。
優(yōu)選地，所述雙螺桿擠出機從加料口到口模的料筒溫度設(shè)置呈階梯狀，1—2區(qū)設(shè)置為180-200℃、3—5區(qū)設(shè)置為250-270℃、6—9區(qū)設(shè)置為270-280℃、10-12區(qū)設(shè)置為280-290℃、13區(qū)的設(shè)置為260-280℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
發(fā)明制備的pc/pbt樹脂組合物不僅具有優(yōu)異的透明性(透光率>80％)，同時兼具良好的流動性和耐熱性。本發(fā)明制備的樹脂組合物可以作為免噴涂特殊效果樹脂組合物的透明基材。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明以下實施例中，采用的原材料為：
所選的pc，熔融指數(shù)(300℃*1.2kg)為10g/10min，日本帝人制造；
所選的pbt，特性粘度為1.0dl/g，儀征化纖制造；
所選的納米zno，純度為99.7％，uszinc制造；
所選的抗氧劑ig1010和ig168，德國巴斯夫制造；
所選的mbs增韌劑粒徑是160nm，lg化學(xué)制造；
實施例1～4
實施例1-4提供了一種流動性改善的透明樹脂組合物，包括表1所示的重量份數(shù)的各組分。其制備方法，包括以下步驟：
(1)按照表1中的重量份數(shù)稱取原材料；
(2)將所述原料在高速混合機中混合；
(3)將上述混好的原料一次性全部從主喂料口投置于雙螺桿擠出機，經(jīng)過熔融擠出、冷卻造粒獲得組合物；
上述制備方法中，所述雙螺桿擠出機的螺桿長度/直徑比為50；擠出機的料筒溫度從喂料口到口模的一到十三區(qū)溫度設(shè)置分別為180、200、255、265、270、275、280、280、280、280、280、270、260℃。
對比例1
本對比例1提供了一種流動性改善的透明樹脂組合物，所述樹脂組合物的各組分及重量份如表1所示，其中不包含酯交換反應(yīng)催化劑zno，其制備方法，包括以下步驟：
(1)按照表1中的重量份數(shù)稱取原材料；
(2)將所述原料在高速混合機中混合；
(3)將上述混好的原料一次性全部從主喂料口投置于雙螺桿擠出機，經(jīng)過熔融擠出、冷卻造粒獲得組合物。
上述制備方法中，所述雙螺桿擠出機的螺桿長度/直徑比為50；擠出機的料筒溫度從喂料口到口模的一到十三區(qū)溫度設(shè)置分別為180、200、255、265、270、275、280、280、280、280、280、270、260℃。
對比例2
本對比例1提供了一種流動性改善的透明樹脂組合物，所述樹脂組合物的各組分及重量份如表1所示；其制備方法中使用的雙螺桿擠出機的長度/直徑比為40，包括以下步驟：
(1)按照表1中的重量份數(shù)稱取原材料；
(2)將所述原料在高速混合機中混合；
(3)將上述混好的原料一次性全部從主喂料口投置于雙螺桿擠出機，經(jīng)過熔融擠出、冷卻造粒獲得組合物。
上述制備方法中擠出機的料筒溫度從喂料口到口模的一到十三區(qū)溫度設(shè)置分別為180、200、255、265、270、275、280、280、280、280、280、270、260℃。
對比例3-6
本對比例3-6提供了一種流動性改善的透明樹脂組合物，所述樹脂組合物的各組分及重量份如表1所示；所述制備方法與實施例相同。其中：對比例3中采用的酯交換催化劑為納米氧化鎂；對比例4中采用的酯交換催化劑為微米級的氧化鋅(zno-2)；對比例5中采用的增韌劑為粒徑大于200nm的mbs(mbs-2)；對比例6中采用的增韌劑為核層為聚丙烯酸類樹脂的核-殼結(jié)構(gòu)彈性體(acr-mma)。
性能測試
將實施例1～4和對比例1～6制備所得組合物的粒子都經(jīng)過100℃真空干燥12h以上，然后按照astm標(biāo)準，在同一注塑條件下注塑成樣條，測試各個樹脂組合物的物理性能；注塑成100mm*100mm的樣板，測試透光率。測試遵循如下測試方法：基于astmd1003的測試程序測定樣板的透光率；基于astmd648的測試程序測定熱變形溫度，負載是0.45mpa；基于astmd256的測試程序測定izod缺口沖擊強度，樣品厚度是1/8”；基于astmd1238的測試程序測定熔體流動速率，測試條件是溫度300℃，載荷1.2kg。
實施例1～4和對比例1～6所制備的樹脂組合物的物理性能的測試結(jié)果如表1所示；比較表1中實施例1～4和對比例1～6的數(shù)據(jù)可知，引入納米zno后，pc/pbt樹脂組合物不僅具有優(yōu)異的透光性能，同時兼具良好的流動性能；沖擊性能根據(jù)增韌劑的有無可以明顯改善。
表1
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上實施例僅用于說明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。