一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物，其原料配方由復(fù)合抗氧劑、增韌劑、紫外線吸收劑、聚碳酸酯、抗靜電劑1、抗靜電劑2組成。對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)測(cè)試表明，本發(fā)明的一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物具有高抗沖、耐老化的性能，尤其表現(xiàn)出良好的抗靜電效果，產(chǎn)品表面電阻值低至1×106Ω，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內(nèi)飾件、汽車內(nèi)飾、船舶內(nèi)飾、電器外殼、運(yùn)動(dòng)器械、醫(yī)療器械制造中的應(yīng)用。
【專利說明】一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物及其制備方 法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及聚碳酸酯聚合物材料領(lǐng)域，具體涉及 一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] PC (聚碳酸酯)是一種綜合性能優(yōu)越的工程塑料，也是近年來增長(zhǎng)速度最快的通用 工程塑料，具有優(yōu)異的沖擊韌性、尺寸穩(wěn)定性、電氣絕緣性、耐蠕變性、耐候性、透明性和無 毒性等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設(shè)備、包裝、運(yùn)動(dòng)器材、醫(yī)療保健等 領(lǐng)域，隨著改性研究的不斷深入，正迅速拓展到航空航天、計(jì)算機(jī)、光盤等高科技領(lǐng)域、但它 也存在一些缺點(diǎn)，如易帶靜電、加工流動(dòng)性差、強(qiáng)度低、易于應(yīng)力開裂、對(duì)缺口比較敏感以及 耐磨性欠佳等。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的抗靜電措施雖然在一定程度上減少了靜電的聚集量，但是另一方面它 的負(fù)面影響很大，降低聚碳酸酯的透明度，影響產(chǎn)品的美觀性，并且造成該聚碳酸酯的耐抗 沖與耐老化能力下降，嚴(yán)重制約產(chǎn)品的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種抗沖擊、不易老化、抗靜電的透明聚碳酸 酯聚合物。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供一種可大規(guī)模推廣、提高上述透明聚碳酸酯聚合物性能 的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述透明聚碳酸酯聚合物的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的第一個(gè)目的通過以下方式實(shí)現(xiàn)： 一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物，其原料配方由如下重量份的各組分組 成： 復(fù)合抗氧劑k21 0. 1-0. 5份； 增韌劑 ESC-B212 0? 3-0. 5 份； 紫外線吸收劑UV234 0. 3-0. 5份； 聚碳酸酯 94-96. 3份； 抗靜電劑1 0.5-1份； 抗靜電劑2 2. 5-3. 5份； 所述增韌劑ESC-B212是東莞銓盛化工有限公司所產(chǎn)的ESC-B212，所述抗靜電劑1為上 海經(jīng)緯化工有限公司所產(chǎn)的SH-105,所述抗靜電劑2為瑞士科萊恩所產(chǎn)的H-Sl。
[0008] 上述原料中，聚碳酸酯可選用市售產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
[0009] 上述原料中，復(fù)合抗氧劑k21為洪江市昌和化工有限公司所產(chǎn)的復(fù)合抗氧劑，可 提高聚碳酸酯的加工穩(wěn)定性、抗氧化性能。其色澤較淺，添加至本發(fā)明中不影響透明聚碳酸 酯聚合物的透明度，同時(shí)能夠有效地防止透明聚碳酸酯聚合物氧化產(chǎn)生黃變(顏色變黃)。
[0010] 上述原料中紫外線吸收劑UV-234可選用任一種市售產(chǎn)品，其為高效光穩(wěn)定劑，具 有廣泛的紫外線吸收特性，揮發(fā)性低，與上述抗氧劑具有優(yōu)質(zhì)的協(xié)同效應(yīng)，可有效提高產(chǎn)品 的耐候性和熱穩(wěn)定性，進(jìn)一步防止本發(fā)明的透明聚碳酸酯聚合物黃變。
[0011] 上述增韌劑ESC-B212是一種抗沖擊改性劑，能夠有效地增強(qiáng)本發(fā)明聚碳酸酯 聚合物的強(qiáng)度及抗沖擊性能。常用的聚碳酸酯增韌劑雖然同樣能夠增強(qiáng)聚碳酸酯產(chǎn)品 的強(qiáng)度，但亦會(huì)明顯降低聚碳酸酯聚合物的透明度。為此發(fā)明人特別選用了上述增韌劑 ESC-B212,并對(duì)其用量進(jìn)行了設(shè)計(jì)，增強(qiáng)本發(fā)明聚碳酸酯聚合物強(qiáng)度同時(shí)降低增韌劑對(duì)聚 碳酸酯聚合物透明度的影響。
[0012] 上述抗靜電劑1為上海經(jīng)緯化工有限公司所產(chǎn)的SH-105是一種季銨鹽陽離子表 面活性劑，具有良好的熱穩(wěn)定性及相容性，易于加工。SH-105通常被用作PVC、PE、PP等聚 烯烴的抗靜電劑，但被添加至透明聚碳酸酯聚合物中時(shí)，透明聚碳酸酯聚合物產(chǎn)品表面抗 靜電效果不佳，其表面電阻值往往高達(dá)IXlO 15以上。此外SH-105的使用還容易導(dǎo)致透明 聚碳酸酯聚合物的透明度下降。本發(fā)明設(shè)計(jì)人在研究和試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，同時(shí)添加SH-105與瑞 士科萊恩所產(chǎn)的H-Sl使本發(fā)明的透明聚碳酸酯聚合物材料表現(xiàn)出良好的抗靜電效果。在 對(duì)二者的用量進(jìn)行優(yōu)化后，抗靜電劑1、抗靜電劑2的使用也未對(duì)透明聚碳酸酯聚合物的透 明度產(chǎn)生明顯影響。這一效果的發(fā)現(xiàn)顛覆了行業(yè)內(nèi)的技術(shù)偏見。
[0013] 上述一種高高抗沖耐老化抗靜電聚碳酸酯聚合物的制備方法，其具體包括如下步 驟：上述原料比例將復(fù)合抗氧劑k21、增韌劑、紫外線吸收劑、聚碳酸酯、抗靜電劑1、抗靜電 劑2裝入攪拌機(jī)中反復(fù)攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中，在240-290°C的溫度下熔融 混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機(jī)擠出后經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機(jī)進(jìn)行切粒操作，所得粒料即 為所述高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物。
[0014] 所述反復(fù)攪拌是指反復(fù)攪拌三次，每次攪拌時(shí)間為30-50分鐘。所述攪拌機(jī)的轉(zhuǎn) 速為650-1000轉(zhuǎn)/分。
[0015] 提高攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速可使各原料組分混合更充分從而獲得質(zhì)地均勻的產(chǎn)品。但對(duì)于 某些助劑來說，過慢的攪拌速度難以使其充分混合，過高的攪拌轉(zhuǎn)速容易導(dǎo)致其自身結(jié)構(gòu) 的裂解。上述攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速是發(fā)明人根據(jù)本發(fā)明各種原料組分的物性而優(yōu)選的，在此范圍 內(nèi)，既能保證原料的各組分能夠混合均勻，又能有效防止原料發(fā)生裂解而失效。所述反復(fù)攪 拌是指交替改變攪拌機(jī)的攪拌方向，如此便能夠在不增加轉(zhuǎn)速的情況下進(jìn)一步促進(jìn)各原料 組分的混合。本發(fā)明的熔煉溫度是根據(jù)各類原料的性質(zhì)選定的，在該溫度范圍內(nèi)，各類原料 均可熔化徹底而得以充分混融，不因溫度過低而熔融混煉不徹底，且不易因溫度過高而裂 解、變質(zhì)。原料只有得到充分混融結(jié)合，才能協(xié)同作用獲得本發(fā)明所追求的優(yōu)質(zhì)性能。
[0016] 所述雙螺旋擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250-600轉(zhuǎn)/分。
[0017] 所述熔體由雙螺旋擠出機(jī)擠出后經(jīng)水槽冷卻時(shí)，所用水槽溫度為60-75°C。
[0018] 由于產(chǎn)品的性質(zhì)不同，其冷卻水溫也各不一致。一般來說，升高水槽內(nèi)的水溫能夠 縮減粒料間的空隙使其不易碎裂，但過高的水溫將導(dǎo)致粒料粘結(jié)，影響產(chǎn)品品質(zhì)及外觀。因 此在本發(fā)明中，設(shè)計(jì)人根據(jù)雙螺旋擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速、熔體的性質(zhì)設(shè)計(jì)出上述的水槽水溫范圍， 在該溫度范圍內(nèi)生產(chǎn)出的本發(fā)明產(chǎn)品粒料間隙適中、不易粘結(jié)，具有良好的加工性能。
[0019] 所述切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為600-900轉(zhuǎn)/分。
[0020] 本發(fā)明設(shè)計(jì)人在研究實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速過高會(huì)使粒料體積過小在后續(xù)的拉 條工序中容易斷裂，而切粒機(jī)轉(zhuǎn)速過慢時(shí)則會(huì)是粒料肥大，影響最終粒料美觀的同時(shí)還會(huì) 加大粒料應(yīng)用中的加工難度。而每一種成分的粒料均有其適宜的粒料大小，對(duì)于本發(fā)明而 言，600-850轉(zhuǎn)/分的切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠最大程度地提升本發(fā)明產(chǎn)品的外觀及加工性能。
[0021] 對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)測(cè)試表明，本發(fā)明的一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚 合物具有高抗沖、耐老化的性能，尤其表現(xiàn)出良好的抗靜電效果，產(chǎn)品表面電阻值低至 IXlO 6Q,尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內(nèi)飾件、汽車內(nèi)飾、船舶內(nèi)飾、電器外殼、 運(yùn)動(dòng)器械、醫(yī)療器械制造中的應(yīng)用。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果： 1.本發(fā)明特別選用了 SH-105以及瑞士科萊恩所產(chǎn)的H-Sl作為抗靜電劑，二者結(jié)合有 協(xié)效作用，能更好提升本發(fā)明透明聚碳酸酯聚合物的抗靜電效果，經(jīng)測(cè)試透明聚碳酸酯聚 合物的表面電阻最高可達(dá)到IXlO6Q ;同時(shí)二者的添加并不影響本發(fā)明透明聚碳酸酯聚 合物的透明度，具有良好的使用效果。
[0023] 2.本發(fā)明向透明聚碳酸酯聚合物中添加了 ESC-B212、UV234,二者協(xié)效能夠有效 防止透明聚碳酸酯聚合物的氧化分解，產(chǎn)品長(zhǎng)期使用仍能具有較高的抗沖擊效果；此外， ESC-B212、UV234還能有效防止透明聚碳酸酯聚合物的黃變，使其在較長(zhǎng)的使用周期中保持 高透明度。
[0024] 3.本發(fā)明的高抗沖耐老化透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，是依據(jù)各原料組分的 特點(diǎn)對(duì)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速、熔煉溫度、水槽水溫、切粒機(jī)轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)優(yōu)化而得，保證所制得的 透明聚碳酸酯聚合物產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所追尋的技術(shù)效果。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述： 實(shí)施例1 本實(shí)施例提供一種高抗沖耐老化透明聚碳酸酯聚合物。其原料配方由如下重量份的各 組分組成： 復(fù)合抗氧劑k21 0.3份； 增韌劑ESC-B212 0.4份； 紫外線吸收劑UV234 〇. 4份； 聚碳酸酯 95. 2份； 抗靜電劑1 0.7份； 抗靜電劑2 3份； 所述抗靜電劑1為上海經(jīng)緯化工有限公司所產(chǎn)的SH-105,所述抗靜電劑2為瑞士科萊 恩所產(chǎn)的H-Sl。
[0026] 上述復(fù)合抗氧劑k21、增韌劑、紫外線吸收劑、聚碳酸酯均采用市售產(chǎn)品。為增強(qiáng)產(chǎn) 品性能，各原料組分純度都應(yīng)盡可能高。
[0027] 上述一種高抗沖耐老化透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其具體包括如下步驟： 上述原料比例將復(fù)合抗氧劑k21、增韌劑、紫外線吸收劑、聚碳酸酯、抗靜電劑1、抗靜電劑2 裝入攪拌機(jī)中反復(fù)攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中，在263°C的溫度下熔融混煉，所得 熔體由雙螺旋擠出機(jī)擠出后經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機(jī)進(jìn)行切粒操作，所得粒料即為所述高 抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物。
[0028] 所述反復(fù)攪拌是指反復(fù)攪拌三次，每次攪拌時(shí)間為42分鐘。所述攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為 845轉(zhuǎn)/分。
[0029] 所述雙螺旋擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為460轉(zhuǎn)/分。
[0030] 所述熔體由雙螺旋擠出機(jī)擠出后經(jīng)水槽冷卻時(shí)，所用水槽溫度為69°C。
[0031] 所述切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為730轉(zhuǎn)/分。
[0032] 將本實(shí)施例的產(chǎn)品采用ASTM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試其結(jié)果如表1及表4所 示： 表1實(shí)施例1的性能測(cè)試結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物，其原料配方由如下重量份的各組分 組成： 復(fù)合抗氧劑k21 0. 1-0. 5份； 增韌劑 ESC-B212 0· 3-0. 5 份； 紫外線吸收劑UV234 0. 3-0. 5份； 聚碳酸酯 94-96. 3份； 抗靜電劑1 0.5-1份； 抗靜電劑2 2. 5-3. 5份； 所述增韌劑ESC-B212是東莞銓盛化工有限公司所產(chǎn)的ESC-B212，所述抗靜電劑1為上 海經(jīng)緯化工有限公司所產(chǎn)的SH-105,所述抗靜電劑2為瑞士科萊恩所產(chǎn)的H-S1。
2. -種權(quán)利要求1所述一種高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其 具體包括如下步驟：按照權(quán)利要求1所述的比例將復(fù)合抗氧劑k21、增韌劑、紫外線吸收劑、 聚碳酸酯、抗靜電劑1、抗靜電劑2裝入攪拌機(jī)中反復(fù)攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī) 中，在240-290°C的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機(jī)擠出后經(jīng)水槽冷卻，引入切 粒機(jī)進(jìn)行切粒操作，所得粒料即為所述高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其特 征在于：所述反復(fù)攪拌是指反復(fù)攪拌三次，每次攪拌時(shí)間為30-50分鐘。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其特 征在于：所述攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為650-1000轉(zhuǎn)/分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其特 征在于：所述雙螺旋擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250-600轉(zhuǎn)/分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其特 征在于：所述熔體由雙螺旋擠出機(jī)擠出后經(jīng)水槽冷卻時(shí)，所用水槽溫度為60-75°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物的制備方法，其特 征在于：所述切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為600-900轉(zhuǎn)/分。
8. 權(quán)利要求1所述的高抗沖耐老化抗靜電透明聚碳酸酯聚合物在儀表儀器外殼、航空 航天器內(nèi)飾件、汽車內(nèi)飾、船舶內(nèi)飾、電器外殼、運(yùn)動(dòng)器械、醫(yī)療器械制造中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK104292787SQ201310295539
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】杜崇銘, 林湖彬 申請(qǐng)人:惠州市昌億科技股份有限公司