专利名称: | PC/PBT组合物及其制备方法 | ||
专利名称(英文): | PC/PBT composition and method of making the same | ||
专利号: | CN201410198204.0 | 申请时间: | 20140512 |
公开号: | CN103951953B | 公开时间: | 20160608 |
申请人: | 东莞市信诺橡塑工业有限公司 | ||
申请地址: | 523850 广东省东莞市长安镇乌沙江贝步步高大道355号 | ||
发明人: | 朱怀才; 王忠强; 熊辉; 洪烁波; 钟毅文; 许环杰; 朱正红 | ||
分类号: | C08L69/00; C08L67/02; C08L27/18; C08K5/134; C08K5/526; C08K5/103; C08K5/29; C08K5/353; B29C47/92 | 主分类号: | C08L69/00 |
代理机构: | 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人: | 郑彤 |
摘要: | 本发明公开了一种PC/PBT组合物及其制备方法,所述PC/PBT组合物由以下重量份的原料制备而成:聚碳酸酯60~90份,聚对苯二甲酸丁二醇酯10~40份,聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的重量份总和为100份,甲苯二异氰酸酯0.1~3份,2, 2' -(1, 3-亚苯基)-二恶唑啉0.1~3份,酯交换抑制剂0.1~3份,抗滴落剂0.1~2份,受阻酚类抗氧剂0.1~1份,亚磷酸酯类抗氧剂0.1~1份,润滑剂0.1~1份。本发明通过原位反应增容的方法制备得到具有力学性能好、阻燃性高、耐化学性和加工性能好的PC/PBT组合物,可应用于汽车保险杠、车身板及其他各种器械的板件等。 | ||
摘要(英文): | The invention discloses a PC/PBT composition and a preparation method thereof. The PC/PBT composition is prepared from the following raw materials in parts by weight : 60-90 parts of PC, 10-40 parts of PBT, 0.1-3 parts of toluene diisocynate, 0.1-3 parts of 2, 2' -(1, 3-phenylene)-bisoxazoline, 0.1-3 parts of an ester exchange inhibitor, 0.1-2 parts of an anti-dripping agent, 0.1-1 part of a hindered phenol antioxidant, 0.1-1 part of a phosphite ester antioxidant and 0.1-1 part of a lubricating agent. By adopting an in situ reaction capacity increasing method, the PC/PBT composition with good mechanical properties, high fire resistance and good chemical resistance and processability is obtained, and the obtained PC/PBT composition can be applied to a vehicle bumper, a vehicle body plate, plates of other appliances and the like. |
1.一种PC/PBT组合物,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成: 所述酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、有机硅磷酸酯中的至少一种; 所述抗滴落剂为含氟聚合物; 所述受阻酚类抗氧剂为β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯; 所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯; PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤: (1)将所述聚碳酸酯置于100~120℃,干燥4~12小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯置于80 ~100℃,干燥4~12小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机 中进行预混合; (2)将甲苯二异氰酸酯、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、酯交换抑制剂、抗滴落剂、受阻 酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得 到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合; (3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺参数 如下:一区温度为230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度为240~260℃,四区温度: 240~260℃,五区温度为240~260℃,六区温度:240~260℃,模头温度:230~250℃,主螺 杆转速为:100~400rpm; 所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹;螺杆长度L和直径D之比L/D为35~60; 所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个以上的反螺纹区。
2.根据权利要求1所述的PC/PBT组合物,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:
3.根据权利要求1所述的PC/PBT组合物,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:
4.根据权利要求1~3任一项所述的PC/PBT组合物,其特征在于,所述聚碳酸酯为双酚A 芳香族聚碳酸酯,数均分子量为18000~27000;所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为 0.62dL/g~0.92dL/g。
5.根据权利要求1~3任一项所述的PC/PBT组合物,其特征在于,所述抗滴落剂为聚四 氟乙烯;所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
6.一种权利要求1~5任一项所述的PC/PBT组合物的制备方法,其特征在于,包括以下 步骤: (1)将所述聚碳酸酯置于100~120℃,干燥4~12小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯置于80 ~100℃,干燥4~12小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机 中进行预混合; (2)将甲苯二异氰酸酯、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、酯交换抑制剂、抗滴落剂、受阻 酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得 到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合; (3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺参数 如下:一区温度为230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度为240~260℃,四区温度: 240~260℃,五区温度为240~260℃,六区温度:240~260℃,模头温度:230~250℃,主螺 杆转速为:100~400rpm。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中聚碳酸酯置于110℃, 干燥4~6小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯置于90℃,干燥4~6小时;所述步骤(3)中的工艺参 数为:一区温度为230~240℃,二区温度:235~245℃,三区温度为245~255℃,四区温度: 245~255℃,五区温度为245~255℃,六区温度:245~255℃,模头温度:235~245℃,主螺 杆转速为:150~250rpm。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为 单线螺纹;螺杆长度L和直径D之比L/D为35~60;所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个 以上的反螺纹区。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40 ~55;所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
1.一种PC/PBT组合物,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成: 所述酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、有机硅磷酸酯中的至少一种; 所述抗滴落剂为含氟聚合物; 所述受阻酚类抗氧剂为β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯; 所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯; PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤: (1)将所述聚碳酸酯置于100~120℃,干燥4~12小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯置于80 ~100℃,干燥4~12小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机 中进行预混合; (2)将甲苯二异氰酸酯、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、酯交换抑制剂、抗滴落剂、受阻 酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得 到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合; (3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺参数 如下:一区温度为230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度为240~260℃,四区温度: 240~260℃,五区温度为240~260℃,六区温度:240~260℃,模头温度:230~250℃,主螺 杆转速为:100~400rpm; 所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹;螺杆长度L和直径D之比L/D为35~60; 所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个以上的反螺纹区。
2.根据权利要求1所述的PC/PBT组合物,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:
3.根据权利要求1所述的PC/PBT组合物,其特征在于,由以下重量份的原料制备而成:
4.根据权利要求1~3任一项所述的PC/PBT组合物,其特征在于,所述聚碳酸酯为双酚A 芳香族聚碳酸酯,数均分子量为18000~27000;所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为 0.62dL/g~0.92dL/g。
5.根据权利要求1~3任一项所述的PC/PBT组合物,其特征在于,所述抗滴落剂为聚四 氟乙烯;所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
6.一种权利要求1~5任一项所述的PC/PBT组合物的制备方法,其特征在于,包括以下 步骤: (1)将所述聚碳酸酯置于100~120℃,干燥4~12小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯置于80 ~100℃,干燥4~12小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机 中进行预混合; (2)将甲苯二异氰酸酯、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、酯交换抑制剂、抗滴落剂、受阻 酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得 到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合; (3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺参数 如下:一区温度为230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度为240~260℃,四区温度: 240~260℃,五区温度为240~260℃,六区温度:240~260℃,模头温度:230~250℃,主螺 杆转速为:100~400rpm。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中聚碳酸酯置于110℃, 干燥4~6小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯置于90℃,干燥4~6小时;所述步骤(3)中的工艺参 数为:一区温度为230~240℃,二区温度:235~245℃,三区温度为245~255℃,四区温度: 245~255℃,五区温度为245~255℃,六区温度:245~255℃,模头温度:235~245℃,主螺 杆转速为:150~250rpm。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为 单线螺纹;螺杆长度L和直径D之比L/D为35~60;所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个 以上的反螺纹区。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40 ~55;所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
翻译:技术领域
本发明涉及材料领域,特别是涉及一种PC/PBT组合物及其制备方法。
背景技术
近年来中国工业的飞速发展,使得聚碳酸酯(PC)的应用面不断地拓展,其需求量 也不断地增加。然而随着科技日新月异的进步,工业产品的不断更新换代,对材料性能的要 求越来越严苛,常规型号的聚碳酸酯在产品性能上已经满足不了产品各类型要求,而且PC 存在熔体粘度大、流动性差、高温易水解、耐溶剂性差,对缺口的敏感性高,易发生溶胀和应 力开裂,且摩擦系数大、熔融温度较高、特殊牌号价格高等缺点,从而直接影响其进一步深 入应用和推广。
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为结晶型热塑性树脂,结晶速率快,可在较低的温度 下迅速结晶,有利于成型加工。PBT的耐蠕变性能优异,力学性能受温度的影响较小,高温下 尺寸稳定性优良,可用于高温受力的结构制件。PBT属于酯类聚合物,耐油性好,对醇类、醚 类、高分子量酯类、脂肪烃等稳定,对有机溶剂有很强的耐应力开裂性,成型性能优良,可加 工薄壁精密制件,制品表面也有较好的光泽。
将PC与PBT共混,可明显提高PC的流动性、改善其加工性能、耐应力开裂性能和耐 化学药品性能,并降低成本,同时也可改善PBT单独使用时的不足,如加工时易发生翘曲变 形等。PC/PBT共混物具有优良的耐溶剂性、耐磨性、尺寸稳定性和耐应力开裂性,且加工性 能较好、热变形温度高,可用于汽车保险杠、车身板及其他各种器械的板件等。
由于PC/PBT共混体系中两种组分结晶性能存在着巨大差异,相容性能欠佳,影响 了共混体系的性能和应用。采用简单共混方法制备的合金虽然某些性能得到改善,但由于 两相界面粘接性能不良,会导致性能不稳定,某些性能还会下降,在PC/PBT共混体系中加入 第三组分增容剂,可进一步改善共混物的性能,获得具有较稳定性能的合金材料。目前,现 有技术中对PC的改性做了一些研究,例如专利CN200610053336.X公开了耐低温PC/PBT塑料 合金,其是通过丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈- 乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸 酯共聚物、乙烯-丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种进行增韧增容;专利CN200810241524.4公 开了一种PC/PBT合金及其制备方法,其增韧相容剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚 物(MBS);专利CN201210292334.1公开了一种低光泽PC/PBT合金材料及其制备方法,其主增 韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物,辅增韧剂为核-壳结构的甲基丙 烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯结构抗冲改性剂;专利CN201310039143.9公开了PC、PBT混合合金 及其制备方法,其增韧相容剂包括以下组分的一种或两种:乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸 缩水甘油醇酯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯;专利CN201310297992.4公开了抗老化PC/ PBT塑料合金,其相容剂为EBA-GMA、PP-g-MA、PP-g-AA、EAA、PS-g-PMMA、PS-g-MAH、PP-g- PA6、PS-b-PMMA、PS-b-PBA、PE-g-ST、PP-g-ST、ABS-g-MAH、PP-g-MAH、EVA、SEBS、SEBS-g-MAH 或PE-g-MAH;专利CN201310252577.7公开了无卤阻燃PC/PBT复合材料,其增韧相容剂为马 来酸酐接枝POE;专利CN201310674229.9公开了一种PC/PBT合金材料及其制备方法,其增韧 剂A为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸 酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种;增韧剂B为低密度聚乙烯、线性低密度聚 乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。
现有技术的PC/PBT共混的制备方法多数采用二步法,其实质是首先先制备含极性 官能团的相容剂,如:EBA-GMA、EMA-g-GMA、乙烯-丙烯酸缩水甘油酯等。然后,再将PC、PBT、 含极性官能团的相容剂和增韧剂进行共混挤出,从而达到增韧增容的目的。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是利用原位反应增容的方法制备出具有 力学性能好、阻燃性高、耐化学性和加工性能好的PC/PBT组合物,可应用于汽车保险杠、车 身板及其他各种器械的板件等。
本发明具体采用以下方案:
一种PC/PBT组合物,由以下重量份的原料制备而成:
所述聚碳酸酯的数均分子量为15000~30000;
所述酯交换抑制剂是亚磷酸三苯酯(TPPi)、磷酸三苯酯(TPP)、有机硅磷酸酯中的 至少一种;
所述抗滴落剂为含氟聚合物;
所述受阻酚类抗氧剂为β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯;
所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
在其中一些实施例中,PC/PBT组合物,由以下重量份的原料制备而成:
在其中一些实施例中,PC/PBT组合物,由以下重量份的原料制备而成:
在其中一些实施例中,所述聚碳酸酯为双酚A芳香族聚碳酸酯,数均分子量为 18000~27000;所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.62dL/g~0.92dL/g。
在其中一些实施例中,所述抗滴落剂为聚四氟乙烯;所述润滑剂为季戊四醇硬脂 酸酯。
本发明的另一目的是提供PC/PBT组合物的制备方法。
上述PC/PBT组合物的制备方法,具体的技术方案,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于100~120℃,干燥4~12小时,聚对苯二甲酸丁二醇 酯(PBT)置于80~100℃,干燥4~12小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加 入到高速搅拌机中进行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制 剂、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进 行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为230~250℃,二区温度:230~250℃,三区温度为240~260℃,四区温 度:240~260℃,五区温度为240~260℃,六区温度:240~260℃,模头温度:230~250℃,主 螺杆转速为:100~400rpm。
在其中一些实施例中,所述步骤(1)中聚碳酸酯置于110℃,干燥4~6小时,聚对苯 二甲酸丁二醇酯置于90℃,干燥4~6小时;所述步骤(3)中的工艺参数为:一区温度为230~ 240℃,二区温度:235~245℃,三区温度为245~255℃,四区温度:245~255℃,五区温度为 245~255℃,六区温度:245~255℃,模头温度:235~245℃,主螺杆转速为:150~250rpm。
在其中一些实施例中,所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹;螺杆长度L 和直径D之比L/D为35~60;所述螺杆上设有1个以上的啮合块区和1个以上的反螺纹区。
在其中一些实施例中,所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40~55;所述螺杆上设有 2个啮合块区和2个反螺纹区。
本发明的原理如下:
原位反应增容是近年来随着反应增容和原位聚合技术的发展而发展起来的一种 崭新的聚合物合金改性方法,其特点是:增容剂的生成和共混同时进行,在熔融共混过程中 在两相界面处发生反应生成无规、接枝或嵌段共聚物,从而实现“就地”增容。
本发明在PC/PBT组合物中加入甲苯二异氰酸酯(TDI)和2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶 唑啉(PBO),使该组合物在平行双螺杆挤出机中发生原位增容反应,在挤出过程中就地产生 相容剂,即该含双反应性官能团的单体分别与这两种高聚物发生反应,形成高聚物-co-含 双反应性官能团的单体-co-高聚物的相容剂。从而达到提高PC/PBT体系相容性的目的,获 得具有力学性能好、阻燃性高、耐化学性和加工性能好的PC/PBT组合物,使用该方法目前在 国内外属发明人首创。
本发明采用原位反应增容的方法,在平行双螺杆挤出机里,聚碳酸酯的端羟基可 以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发 生反应,聚对苯二甲酸丁二醇酯的端羟基、端羧基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯 基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发生反应,形成相容剂PC-co-TDI-co- PBT、相容剂PC-co-PBO-co-PBT,从而改善PC/PBT体系的相容性,得到具有力学性能好、阻燃 性高、耐化学性和加工性能好的PC/PBT组合物。
本发明所提供的PC/PBT组合物的方法具有以下优点:
1、本发明PC/PBT组合物,其具有力学性能好、阻燃性高、耐化学性和加工性能好等 优点,可应用于汽车保险杠、车身板及其他各种器械的板件等。
2、本发明采用的制备方法属于一步法(原位增容反应),其相较于现有技术的二步 法具有减少了工序,缩短了流程,降低了成本,提高了生产率的优点,其工艺简单,易于控 制,对设备要求不高,所使用的设备均为通用的聚合物加工设备,投资不高。
附图说明
图1所示为本发明PC/PBT组合物的制备工艺流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,解析本发 明的优点与精神,藉由以下实施例对本发明做进一步的阐述。
本发明原位反应增容法制备PC/PBT组合物的反应机理如下(制备工艺流程图请见 图1):
反应机理
由上反应式可知,聚碳酸酯的端羟基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基 团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发生反应,聚对苯二甲酸丁二醇酯的端羟 基、端羧基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的 恶唑啉基团发生反应,形成相容剂PC-co-TDI-co-PBT、相容剂PC-co-PBO-co-PBT,从而改善 PC/PBT体系的相容性,得到具有力学性能好、阻燃性高、耐化学性和加工性能好的PC/PBT组 合物。
本发明实施例所使用的原料如下:
聚碳酸酯,为双酚A芳香族聚碳酸酯,选自美国陶氏化学公司,数均分子量为 15000;
聚碳酸酯,为双酚A芳香族聚碳酸酯,选自日本帝人化成公司,数均分子量为 23000;
聚碳酸酯,为双酚A芳香族聚碳酸酯,选自韩国三养公司,数均分子量为30000;
聚碳酸酯,为双酚A芳香族聚碳酸酯,选自韩国三养公司,数均分子量为50000;
聚对苯二甲酸丁二醇酯,选自仪征化纤股份有限公司,特性粘度0.62dL/g;
聚对苯二甲酸丁二醇酯,选自仪征化纤股份有限公司,特性粘度0.76dL/g;
聚对苯二甲酸丁二醇酯,选自南通星辰合成材料有限公司,特性粘度0.85dL/g;
聚对苯二甲酸丁二醇酯,选自南通星辰合成材料有限公司,特性粘度0.92dL/g;
甲苯二异氰酸酯,选自上海圣宇化工有限公司;
2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉,选自南京科朗医药化工有限公司;
亚磷酸三苯酯,选自上海紫一试剂厂;
磷酸三苯酯,选自张家港雅瑞化工有限公司;
抗滴落剂(聚四氟乙烯),牌号TF-1645,美国明尼苏达矿务及制造业公司(3M);
β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076),作为主抗氧剂, 选自瑞士汽巴公司;
亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168),作为辅助抗氧剂,选自瑞士汽巴公 司;
季戊四醇硬脂酸酯,选自美国科莱恩公司。
对比例1:
本对比例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
聚碳酸酯(PC,数均分子量为23000)70份,
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT,特性粘度0.85dL/g)30份,
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的重量份总和为100份,
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 亚磷酸三苯酯(TPPi)与磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂 和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的 高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为235℃,二区温度:245℃,三区温度为250℃,四区温度:250℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为双线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为20, 所述螺杆上设有1个啮合块区,无反螺纹区。
对比例2:
本对比例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将酯交换抑制剂亚磷酸三苯酯(TPPi)与磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚 类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得到 的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为235℃,二区温度:245℃,三区温度为250℃,四区温度:250℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为50, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例3:
本对比例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 亚磷酸三苯酯(TPPi)与磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂 和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的 高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为235℃,二区温度:245℃,三区温度为250℃,四区温度:250℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为50, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例1:
本实施例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台 高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为240℃,二区温度:245℃,三区温度为255℃,四区温度:255℃,五区温 度为255℃,六区温度:255℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:400rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为60, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例2:
本实施例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台 高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为230℃,二区温度:235℃,三区温度为245℃,四区温度:245℃,五区温 度为245℃,六区温度:245℃,模头温度:235℃,主螺杆转速为:100rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为35, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例3:
本实施例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 亚磷酸三苯酯(TPPi)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一 台高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混 合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为230℃,二区温度:245℃,三区温度为245℃,四区温度:255℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:150rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为40, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例4:
本实施例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 亚磷酸三苯酯(TPPi)与磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂 和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的 高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为235℃,二区温度:245℃,三区温度为250℃,四区温度:250℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为50, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例5:
本实施例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台 高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为240℃,二区温度:245℃,三区温度为255℃,四区温度:255℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:250rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为45, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例6:
本实施例一种原位反应增容法制备PC/PBT组合物,由如下原料制备而成:
上述PC/PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于110℃,干燥4小时,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)置 于90℃,干燥4小时,冷却后,将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯加入到高速搅拌机中进 行预混合;
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、酯交换抑制剂 亚磷酸三苯酯(TPPi)与磷酸三苯酯(TPP)、抗滴落剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂 和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合,然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的 高速搅拌机中进行混合;
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出,造粒,工艺 参数如下:一区温度为235℃,二区温度:245℃,三区温度为250℃,四区温度:250℃,五区温 度为250℃,六区温度:250℃,模头温度:245℃,主螺杆转速为:250rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为55, 所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
以下为对比例与实施例一览表:
表1对比例与实施例原料组成重量份一览表
以上对比例与实施例的抗滴落剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂分别为0.3份、 0.1份、0.1份、0.1份。
将上述对比例与实施例所制试样进行以下性能测试:
拉伸性能:按GB/T1042-1992标准测试,拉伸速率50mm/min;
冲击性能:按GB/T1843-1996标准测试,样条厚度为3.2mm;
阻燃性:将130mm×6.5mm×3.0mm的样条用承德大华试验机有限公司出品的XZT- 100A氧指数测定仪测试氧指数。
耐化学性:将拉伸样条放入冰醋酸中3min后,测试其断裂伸长率。冰醋酸处理后的 拉伸样条的断裂伸长率与未被冰醋酸处理的拉伸样条的断裂伸长率的比值越大,其耐化学 性越好。
熔融指数:按ASTMD1238测试,测试温度250℃,载荷5kg。
表2对比例与实施例性能一览表
对比例1为螺杆形状为双线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为20,螺杆上设有1个 啮合块区,无反螺纹区的双螺杆挤出机制备得到的PC/PBT组合物;实施例4为螺杆形状为单 线螺纹,螺杆长度L和直径D之比L/D为50,螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区的双螺杆 挤出机制备得到的PC/PBT组合物。通过对比可以看出,采用本发明的螺杆形状为单线螺纹, 螺杆长度L和直径D之比L/D为50,螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区时,PC/PBT组合物 的拉伸强度、缺口冲击强度、氧指数、耐化学性和熔融指数得到很大改善,获得力学性能好、 阻燃性高、耐化学性和加工性能好的PC/PBT组合物的有益效果。
对比例2为未加含双反应性官能团的单体的PC/PBT组合物;实施例4为加入甲苯二 异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)的PC/PBT组合物。通过对比可以看出, 加入含双反应性官能团的单体的PC/PBT组合物的拉伸强度、缺口冲击强度、氧指数、耐化学 性和熔融指数要优于未加入含双反应性官能团的单体的PC/PBT组合物的。
对比例3为聚碳酸酯的数均分子量为50000的PC/PBT组合物;实施例4为聚碳酸酯 的数均分子量为23000的PC/PBT组合物。通过对比可以看出,聚碳酸酯的数均分子量为 50000的PC/PBT组合物的拉伸强度、缺口冲击强度、氧指数和耐化学性要略优于聚碳酸酯的 数均分子量为23000的PC/PBT组合物的,而聚碳酸酯的数均分子量为50000的PC/PBT组合物 的熔融指数仅有5g/10min,其加工性能较差。
实施例1~6为调整PC和PBT的重量份,从表2中可以看出,随着PBT的添加量增加, PC/PBT组合物的拉伸强度和缺口冲击强度呈现减少的变化趋势;PC/PBT组合物的耐化学性 和熔融指数呈现增加的变化趋势。通过实施例1和实施例2对比可以看出,酯交换抑制剂不 仅可以抑制PC和PBT之间的酯交换反应,而且还可以提高PC/PBT组合物的氧指数。其中,实 施例4的综合性能最佳。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保 护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。