一种增韧聚碳酸酯合金及其制备方法

一种增韧聚碳酸酯合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种增韧聚碳酸酯合金及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是分子链中含有碳酸酯的一类聚合物，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度，是五大通用工程塑料之一，其产品和消费量仅次于尼龙工程塑料，居第二位。但PC也存在一些缺陷，如加工性能较差，易应力开裂，缺口冲击和低温韧性差等，而且价格较高。因此，PC通常以合金材料存在。聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）性能优良，结晶速度快，以PC和PBT制得的合金材料具有高的耐热性、良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的一种工程塑料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能好、成本低和阻燃性高的增韧聚碳酸酯合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种增韧聚碳酸酯合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PBT 20%～40%、相容剂1%～4%、亚磷酸三苯酯0.1%～1.5%、填充剂5%～15%、偶联剂0.1%～0.5%、抗冲改性剂5%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂3%～8%。

所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。

所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g。

所述相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物E-MA-GMA。

所述填充剂为质量比2：1：1的碳酸钙、透闪石粉和硫酸钡组成的复配物。

所述碳酸钙为粒径小于5μm的重质碳酸钙粒子。

所述透闪石粉为粒径小于10μm的复合针状无机矿物粉，化学组成为Ca₂Mg₅（Si₄O₁₁）₂（OH）₂-CaMg（CO₃）₂，既具有硅灰石的成份，又有滑石粉或白云石的成份。

所述硫酸钡为平均粒径在0.5～2μm的沉淀硫酸钡粒子。

所述偶联剂为铝钛复合偶联剂。

所述抗冲改性剂为具有核壳结构的甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2921中的一种。

所述润滑剂为硬脂酸酯。

所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯。

上述的一种增韧聚碳酸酯合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；

（2）、将按重量配比称取填充剂和偶联剂加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；

（3）、将按重量配比称取干燥的PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入抗冲改性剂、抗氧剂、润滑剂和阻燃剂，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；

（4）、将按重量配比称取干燥的PC加入高速混合机中，同时按重量配比加入相容剂和亚磷酸三苯酯，并按重量配比加入步骤（2）得到的产物和步骤（3）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明。

本发明的有益效果是，本发明在兼备PC和PBT两者各自优点的同时，还具有优异的阻燃性能和加工性能，而且耐热性好，强度高，抗冲击性好，制备工艺简单，成本低，易于推广。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种增韧聚碳酸酯合金，其组分按质量百分数配比为：PC 43%、PBT 20%、E-MA-GMA 1.5%、亚磷酸三苯酯1.5%、填充剂15%、铝钛复合偶联剂0.3%、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物10%、抗氧剂1010 0.2%、硬脂酸酯0.5%、聚苯基膦酸二苯砜酯8%，所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g；所述填充剂为质量比2：1：1的碳酸钙、透闪石粉和硫酸钡组成的复配物，所述碳酸钙为粒径小于5μm的重质碳酸钙粒子，所述透闪石粉为粒径小于10μm的复合针状无机矿物粉，化学组成为Ca₂Mg₅（Si₄O₁₁）₂（OH）₂-CaMg（CO₃）₂，所述硫酸钡为平均粒径在0.5～2μm的沉淀硫酸钡粒子。

制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、将按重量配比称取填充剂和铝钛复合偶联剂加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂1010、硬脂酸酯、聚苯基膦酸二苯砜酯，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC加入高速混合机中，同时按重量配比加入E-MA-GMA和亚磷酸三苯酯，并按重量配比加入步骤（2）得到的产物和步骤（3）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明。

实施例2：

一种增韧聚碳酸酯合金，其组分按质量百分数配比为：PC 42%、PBT 30%、E-MA-GMA 4%、亚磷酸三苯酯0.5%、填充剂10%、铝钛复合偶联剂0.1%、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物8%、抗氧剂1076 0.1%、硬脂酸酯0.3%、聚苯基膦酸二苯砜酯5%，所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g；所述填充剂为质量比2：1：1的碳酸钙、透闪石粉和硫酸钡组成的复配物，所述碳酸钙为粒径小于5μm的重质碳酸钙粒子，所述透闪石粉为粒径小于10μm的复合针状无机矿物粉，化学组成为Ca₂Mg₅（Si₄O₁₁）₂（OH）₂-CaMg（CO₃）₂，所述硫酸钡为平均粒径在0.5～2μm的沉淀硫酸钡粒子。

制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PBT在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、将按重量配比称取填充剂和铝钛复合偶联剂加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合机中，在转速3000～6000转/分钟搅拌10～60分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂1076、硬脂酸酯、聚苯基膦酸二苯砜酯，使一起搅拌3～10分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、冷却造粒，并经干燥后待用；（4）、将按重量配比称取干燥的PC加入高速混合机中，同时按重量配比加入E-MA-GMA和亚磷酸三苯酯，并按重量配比加入步骤（2）得到的产物和步骤（3）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟均混后，出料加入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明。