一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐應力開裂玻纖增強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，馬來酸酐接枝聚乙烯4～6份，聚對苯二甲酸乙二醇酯15～20份，抗氧化劑1～1.5份，耐高溫潤滑劑0.3～0.5份；通過以下步驟加工：先將聚碳酸酯在120℃鼓風干燥4～8小時，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來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滑劑從雙螺桿擠出機的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
【專利說明】一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術領域】，尤其涉及一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法。

【背景技術】
[0002]聚碳酸酯材料簡稱PC，是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應用。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,對缺口敏感,耐有機化學品性,耐刮痕性較差，長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂一樣，PC容易受某些有機溶劑的浸濁。在生產(chǎn)上一般通過加入玻纖提高PC的強度，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性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對以上問題，提供一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料及其制備方法。
[0005]為了實現(xiàn)以上效果，本發(fā)明采用的技術方案是:一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，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，馬來酸酐接枝聚乙烯4?6份，聚對苯二甲酸乙二醇酯15?20份，抗氧化劑I?1.5份，耐高溫潤滑劑0.3?0.5份。
[0006]進一步，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]進一步，所述的玻纖為短切玻纖，長度3?7mm,直徑5?10um。
[0008]進一步,所述馬來酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
[0009]進一步，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]進一步，所述耐高溫潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0011]一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料的制備方法，該材料通過以下步驟加工而成:先將聚碳酸酯在120°C鼓風干燥4?8小時，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來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滑劑從雙螺桿擠出機的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
[0012]進一步，原料在雙螺桿擠出機中的生產(chǎn)加工工藝如下:雙螺桿擠出機一區(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，機頭255?280°C，停留時間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，具有極性官能團和非極性官能團與本發(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)。馬來酸酐接枝聚乙烯作為偶聯(lián)劑，能進一步增強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，同時馬來酸酐接枝聚乙烯還具有聚乙烯良好的加工性能，對聚碳酸酯材料的加工性能不會造成太大影響。聚對苯二甲酸乙二醇酯的流動性較好，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苯二甲酸乙二醇酯的機械性能，以及加速其結晶成型。
[0014]本發(fā)明的耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料中各組分良好相容，具有良好的機械性能，尤其是具有較強的耐應力開裂性同時還具有耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。

【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)通過具體的實施例對本發(fā)明所要求保護的技術方案作進一步詳細說明。
[0016]實施例一
在本實施例中，耐應力開裂玻纖增強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，馬來酸酐接枝聚乙烯4份，聚對苯二甲酸乙二醇酯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型聚碳酸酯本實施例中的玻纖為短切玻纖，長度3?7mm，直徑5?10um。
[0018]本實施例中馬來酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
[0019]本實施例采用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)同效應顯著,可有效抑制組分中的馬來酸酐接枝聚乙烯熱降解和氧化降解。
[0020]本實施例采用季戊四醇硬脂酸酯作為原料組分中的耐高溫潤滑劑，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、良好的脫模和流動性能。季戊四醇硬脂酸酯還對聚對苯二甲酸乙二醇酯具有較好的成核效果，促使聚對苯二甲酸乙二醇酯在冷卻時能迅速結晶。
[0021]本實施例對以上材料的加工步驟如下:先將聚碳酸酯在120°C鼓風干燥8小時，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯和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，把雙螺桿擠出機設定為一區(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，機頭溫度280°C，停留時間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的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
[0022]實施例二
在本實施例中，耐應力開裂玻纖增強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，馬來酸酐接枝聚乙烯6份，聚對苯二甲酸乙二醇酯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型聚碳酸酯本實施例中的玻纖為短切玻纖，長度3?7mm，直徑5?10um。
[0024]本實施例中馬來酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
[0025]本實施例對以上材料的加工步驟如下:先將聚碳酸酯在120°C鼓風干燥4小時，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯和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，把雙螺桿擠出機設定為一區(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，機頭255°C，停留時間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的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
[0026]對以上兩個實施例的成品材料進行測試，其測試結果如下:
實施例一
拉伸強度(Mpa)102
斷裂伸長率(％)2
彎曲強度(Mpa)140
彎曲模量(Mpa)7000
懸臂梁缺口沖擊強度(KJ/m2) 6 熱變形溫度(°C)185
實施例二
拉伸強度(Mpa)112
斷裂伸長率(％)3
彎曲強度(Mpa)160
彎曲模量(Mpa)7400
懸臂梁缺口沖擊強度(KJ/m2) 8 熱變形溫度(°C)190
從以上的測試結果可見，當加大了材料中的玻纖、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯的比例后，能有效地提高材料的機械性能。
[0027]以上實施例僅是本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。本領域技術人員應該理解，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)明保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，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,馬來酸酐接枝聚乙烯4?6份，聚對苯二甲酸乙二醇酯15?20份，抗氧化劑I?1.5份，耐高溫潤滑劑0.3?0.5份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，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)權利要求1所述的一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，其特征在于；所述的玻纖為短切玻纖，長度3?7mm，直徑5?10um。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，其特征在于；所述馬來酸酐接枝聚乙烯的接枝率1%?5%。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，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)權利要求1所述的一種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料，其特征在于；所述耐高溫潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
7.—種耐應力開裂玻纖增強聚碳酸酯材料的制備方法，其特征在于；該材料通過以下步驟加工而成:先將聚碳酸酯在120°C鼓風干燥4?8小時，然后把干燥好的聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來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滑劑從雙螺桿擠出機的喂料斗中加入，將玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，最后經(jīng)熔融擠出造粒獲得成品。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種耐應力開裂玻纖增強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中的生產(chǎn)加工工藝如下:雙螺桿擠出機一區(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，機頭255?280°C，停留時間2?3min，壓力為12?18MPa。
【文檔編號】C08K5/103GK104356625SQ201410586293
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】高東, 盧威威, 譚善興, 高峰 申請人:佛山市思汗新材料有限公司