含硅聚碳酸酯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含硅聚碳酸酯及其制備方法，其包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組分：PC樹脂80～98份，聚二甲基硅氧烷1～10份，SMA樹脂1～10份，抗氧劑0.1～1份，潤滑劑0.1～1份。該制備方法包括如下步驟：將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、SMA樹脂、抗氧劑和潤滑劑混合后，于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混造粒，即得產(chǎn)品。本發(fā)明具有如下的有益效果：利用反應(yīng)擠出制備，通過反應(yīng)擠出將據(jù)二甲基硅氧烷嵌入聚碳酸酯從而提高材料的低溫韌性，而且可根據(jù)需要通過調(diào)節(jié)聚二甲基硅氧烷的加入量份數(shù)來調(diào)節(jié)有機(jī)硅含量，方法靈活快捷且省去了昂貴的開發(fā)成本，具有節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率以及環(huán)保的特點(diǎn)。
【專利說明】
含硅聚碳酸酯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種含硅聚碳酸酯及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯是指大分子鏈由碳酸酯型重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的一類聚合物，英文名稱 Polycarbonate，簡稱PC，其具有優(yōu)異的耐沖擊性和透明性，優(yōu)良的力學(xué)性能和電絕緣性，使 用溫度范圍廣，尺寸穩(wěn)定性高，耐蠕變性高，是一種集剛、硬、韌于一體的典型塑料代表。由 于這些優(yōu)點(diǎn)使得聚碳酸酯被廣泛應(yīng)用于電子電器、辦公用品、精密機(jī)器、醫(yī)療、勞保、家庭用 品以及汽車等眾多的領(lǐng)域。但是隨著人們對(duì)材料性能的要求越來越高，在一些特殊領(lǐng)域普 通的雙酸A性聚碳酸酯已經(jīng)不能滿足要求。
[0003] 眾所周知，常規(guī)的PC零下10°C抗沖性能就顯著下降，含硅共聚的PC卻在-30°C~-40°C，依然能保持常溫水平，此外還具有更好的耐候性能以及優(yōu)異的阻燃性能。但是含硅聚 碳酸酯合成工藝主要集中少數(shù)聚碳酸生產(chǎn)廠商，價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通聚碳酸酯，嚴(yán)重制約了 含硅聚碳酸酯的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種含硅聚碳酸酯及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供了一種含硅聚碳酸酯，其包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組分： PC樹脂 80~98份， 聚二甲基硅氧烷 1~10份，
[0007] SMAm 卜-10 份， 抗氧劑 0.1~1份， 潤滑劑 0.1-1份。
[0008] 作為優(yōu)選方案，所述PC樹脂為雙酸A型聚碳酸酯。
[0009] 作為優(yōu)選方案，所述SMA樹脂中，苯乙烯與馬來酸酐的摩爾比為1:1~2:1。
[0010] 作為優(yōu)選方案，所述抗氧劑選自四[β-(3,5_二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇 酯、二縮三乙二醇雙[β-(3_叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、雙十八烷基醇季戊四醇 二亞磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述潤滑劑選自液體石蠟、固體石蠟、硅烷聚合物、脂肪酸鹽、硬脂 酸酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、甲撐雙硬脂酸酰胺和Ν，Ν_乙撐雙硬脂酸酰胺中的一種或幾 種。
[0012] 第二方面，本發(fā)明提供了一種如前述的含硅聚碳酸酯的制備方法，其包括如下步 驟：
[0013] 將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、SMA樹脂、抗氧劑和潤滑劑混合后，于雙螺桿擠出機(jī)中 進(jìn)行共混造粒，即得產(chǎn)品。
[0014] 作為優(yōu)選方案，所述雙螺桿擠出機(jī)的共混溫度為260~320°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300~ 1000r/min。
[0015] 作為優(yōu)選方案，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿為中等剪切強(qiáng)度以上的螺桿。
[0016] 本發(fā)明的目的是制備含硅聚碳酸酯，所添加的聚二甲基硅氧烷的量主要是根據(jù)目 前市面上在售的含量添加，此外如果所添加的聚二甲基硅氧烷過多會(huì)嚴(yán)重降低聚碳酸酯材 料的耐熱性能，添加量過少則聚碳酸酯中硅含量太低則效果不明顯，而添加的SMA的作用則 是將聚二甲基硅氧烷與聚碳酸酯分子鏈連接在一起。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0018] 利用反應(yīng)擠出制備，通過反應(yīng)擠出將據(jù)二甲基硅氧烷嵌入聚碳酸酯從而提高材料 的低溫韌性，而且可根據(jù)需要通過調(diào)節(jié)聚二甲基硅氧烷的加入量份數(shù)來調(diào)節(jié)有機(jī)硅含量， 方法靈活快捷且省去了昂貴的開發(fā)成本，具有節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率以及環(huán)保的特 點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)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(duì)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(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0020] 本發(fā)明中，所述的雙酚A型聚碳酸酯學(xué)名為2,2_雙(4~羥基苯基)丙烷聚碳酸酯， 英文名Bisphenol-Atype polycarbonate，是分子主鏈含雙酸A酯結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯；所述苯 乙烯一馬來酸酐共聚物SMA，其苯乙烯與馬來酸酐的摩爾比為1:1到2:1;所述聚二甲基硅氧 烷，通過nSi(CH 3)2Cl2+nH20-[Si(CH3) 20]n+2nHCl反應(yīng)制備，然后通過抽真空的方式去除混 合液中的HCl氣體，從而制備含有活性官能團(tuán)的聚二甲基硅氧烷;所述的抗氧劑選自四[β-(3,5_二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙酸酯]、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4_二叔丁基苯基）亞磷酸酯 中的一種或幾種的混合物;所述的潤滑劑選自液體石蠟、固體石蠟、硅烷聚合物、脂肪酸鹽、 硬脂酸酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、甲撐雙硬脂酸酰胺和Ν，Ν-乙撐雙硬脂酸酰胺中的一種或 幾種的混合物。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 1、按以下組分及重量份備料： PC樹脂 80份， 聚二甲基硅氧烷 10份，
[0023] SMA 10 份， 抗氧劑 0.8份， 潤滑劑 0.8份^
[0024] 2、將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA、抗氧劑和潤滑劑加 入加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；
[0025] 3、將步驟2的混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，制得合金粒子，擠出機(jī)的機(jī)筒溫 度為260°C，螺桿轉(zhuǎn)速為600rpm。
[0026] 所述PC樹脂的相對(duì)分子量為6000g/mol，其玻璃化溫度為150°C ;
[0027] 所述苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA為SMA 1000,其苯乙烯與馬來酸酐的摩爾比為 1:1；
[0028] 所述聚二甲基硅氧烷，通過nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反應(yīng)制備獲 得的為封端廣品；
[0029]所述抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；
[0030] 所述潤滑劑為0.2份液體石蠟和0.1份固體石蠟的混合。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 1、按以下組分及重量份備料： PC樹脂 98份，
[0033] 聚二甲基硅氧烷 1份， SMA 1 份， 抗氧劑 0.8份，
[0034] 潤滑劑 0.8份。
[0035] 2、將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA、抗氧劑和潤滑劑加 入加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；
[0036] 3、將步驟2的混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，制得合金粒子，擠出機(jī)的機(jī)筒溫 度為260°C，螺桿轉(zhuǎn)速為600rpm。
[0037] 所述PC樹脂的相對(duì)分子量為6000g/mol，其玻璃化溫度為150°C ;
[0038] 所述苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA為SMA 1000,其苯乙烯與馬來酸酐的摩爾比為 1:1；
[0039] 所述聚二甲基硅氧烷，通過nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反應(yīng)制備獲 得的為封端廣品；
[0040] 所述抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；
[0041 ]所述潤滑劑為0.2份液體石蠟和0.1份固體石蠟的混合。
[0042] 對(duì)比例1
[0043] 1、按以下組分及重量份備料： PC樹脂 80份， 聚二甲基硅氧烷 ]0份，
[0044] 抗氧劑 0.8份， 潤滑劑 0.8份。
[0045] 2、將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA、抗氧劑和潤滑劑加 入加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；
[0046] 3、將步驟2的混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，制得合金粒子，擠出機(jī)的機(jī)筒溫 度為260°C，螺桿轉(zhuǎn)速為600rpm。
[0047] 所述PC樹脂的相對(duì)分子量為6000g/mol，其玻璃化溫度為150°C ;
[0048] 所述苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA為SMA 1000,其苯乙烯與馬來酸酐的摩爾比為 1:1;
[0049] 所述聚二甲基硅氧烷，通過nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反應(yīng)制備獲 得的為封端廣品；
[0050] 所述抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；
[0051 ]所述潤滑劑為0.2份液體石蠟和0.1份固體石蠟的混合。
[0052] 對(duì)比例2
[0053] 1、按以下組分及重量份備料： PC樹臘 98份， 聚二甲基硅氧烷 1份，
[0054] 抗氧劑 0.8份， 潤滑劑 0.8份。
[0055] 2、將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA、抗氧劑和潤滑劑加 入加入混合攪拌機(jī)中進(jìn)行混合；
[0056] 3、將步驟2的混合物通過雙螺桿擠出機(jī)共混造粒，制得合金粒子，擠出機(jī)的機(jī)筒溫 度為260°C，螺桿轉(zhuǎn)速為600rpm。
[0057] 所述PC樹脂的相對(duì)分子量為6000g/mol，其玻璃化溫度為150°C ;
[0058] 所述苯乙烯一馬來酸酐共聚物SMA為SMA 1000,其苯乙烯與馬來酸酐的摩爾比為 1:1;
[0059] 所述聚二甲基硅氧烷，通過nSi(CH3)2Cl 2+nH20-[Si(CH3)20]n+2nHCl反應(yīng)制備獲 得的為封端廣品；
[0060] 所述抗氧劑為雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯；
[0061 ]所述潤滑劑為0.2份液體石蠟和0.1份固體石蠟的混合。
[0062]性能測試
[0063] 將實(shí)施例與對(duì)比例以及聚碳酸酯注塑進(jìn)行ISO IZOD沖擊實(shí)驗(yàn)。測試結(jié)果如下： [0064]表1耐刮擦等級(jí)測試結(jié)果
[0066] 綜上所述，通過SMA將聚甲基硅氧烷接入聚碳酸酯形成嵌段共聚物，可以明顯提高 材料的低溫沖擊性能。相對(duì)于直接添加聚甲基硅氧烷以及純聚碳酸酯可知本發(fā)明制備的含 硅聚碳酸酯低溫沖擊性能較聚碳酸酯得到明顯提升。
[0067]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含硅聚碳酸酯，其特征在于，包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組分： PC樹脂 80~98份， 聚二甲基硅氧烷 1~10份， SMA樹脂 1~10份， 抗氧劑 0.1~1份， 潤猾劑 0:.1~1份。2. 如權(quán)利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述PC樹脂為雙酸A型聚碳酸酯。3. 如權(quán)利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述SMA樹脂中，苯乙烯與馬來酸酐 的摩爾比為1:1~2:1。4. 如權(quán)利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述抗氧劑選自四[β-(3,5-二叔丁 基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二縮三乙二醇雙[β-( 3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基）丙 酸酯]、雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或幾 種。5. 如權(quán)利要求1所述的含硅聚碳酸酯，其特征在于，所述潤滑劑選自液體石蠟、固體石 蠟、硅烷聚合物、脂肪酸鹽、硬脂酸酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、甲撐雙硬脂酸酰胺和Ν，Ν-乙 撐雙硬脂酸酰胺中的一種或幾種。6. -種如權(quán)利要求1所述的含硅聚碳酸酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 將PC樹脂、聚二甲基硅氧烷、SMA樹脂、抗氧劑和潤滑劑混合后，于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行 共混造粒，即得產(chǎn)品。7. 如權(quán)利要求6所述的含硅聚碳酸酯的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機(jī)的共 混溫度為260~320°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300~1000r/min。8. 如權(quán)利要求1所述的含硅聚碳酸酯的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺 桿為中等剪切強(qiáng)度以上的螺桿。
【文檔編號(hào)】C08G81/00GK105860545SQ201610410648
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】覃輝林, 李強(qiáng), 羅明華, 辛敏琦
【申請(qǐng)人】上海錦湖日麗塑料有限公司