高抗冲高强度改性PC/PBT合金及其制备方法

高抗冲高强度改性PC/PBT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，具体地说是一种高抗冲高强度改性PC/PBT合金及其制备方法。

背景技术

PC/PBT合金（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯）具有翘曲变性小、尺寸稳定性好、流动性好，线性热膨胀系数小，耐化学溶剂性能优良等特点，是工业上应用价值较高的一种合金塑料，可用于制造保险杠、汽车门把手、汽车车身侧板、电气、电子设备部件等。但从聚合物聚集态结构来看，PC为非结晶聚合物，而PBT为结晶聚合物，因此PC/PBT属于典型的非结晶与结晶共混体系，其界面相容性不良、影响材料的冲击强度。为了增强材料界面的相容性，通常需要在PC/PBT合金中加入第三组分，旨在提高其力学性能、改进加工性能和得到功能化、高性能化的合金材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高抗冲高强度改性PC/PBT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：高抗冲高强度改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～40%、抗冲改性剂3%～8%、增强剂5%～10%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、耐水解剂0.5%～2%、相容剂1%～4%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1.5%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g。

所述的抗冲改性剂为具有核壳结构的MBS（苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸酯三元聚合物）或ACR（甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物）。

所述的增强剂是由粒径为0.5～5μm的重质碳酸钙50wt%、粒径为0.5～1μm的沉淀硫酸钡25wt%、粒径为5～20μm的硅灰石20wt%和铝钛复合偶联剂5wt%组成而制成的复配物。

所述的耐水解剂为苯基缩水甘油醚、双酚A双缩水甘油醚、碳化二亚胺、2-噁唑啉中的一种。

所述的相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物中的一种。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物。

所述的润滑剂为EVA蜡、PETS、TAS-2A中的一种。

上述的高抗冲高强度改性PC/PBT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）、制备增强剂：按重量配比称取粒径为0.5～5μm的重质碳酸钙50wt%、粒径为0.5～1μm的沉淀硫酸钡25wt%、粒径为5～20μm的硅灰石20wt%和铝钛复合偶联剂5wt%，并加入高速混合机中，在80℃～120℃下搅拌20～40分钟，然后冷却至低于40℃，出料待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PC和PBT，并加入高速混合机中混合均匀，然后加入按重量配比称取的抗冲改性剂、亚磷酸三苯酯、耐水解剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂，同时加入按重量配比称取步骤（2）的产物，使一起搅拌15～30分钟和达到混合均匀后，出料；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃加工温度和120～350r/min螺杆转速下，由双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的高抗冲高强度改性PC/PBT合金。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用抗冲改性剂和自制增强剂、并加入适量亚磷酸三苯酯、耐水解剂和相容剂等助剂，对PC/PBT合金进行共混改性，使制得的合金体系不仅兼具有PC、PBT各自原有的优异性能，而且具有高抗冲韧性、高强度、耐高温、抗蠕变性能好等显著优点，而且翘曲变性小，尺寸稳定性好，加工流动性好，耐化学溶剂性能优良。

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：

一种高抗冲高强度改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 45%、PBT 30%、具有核壳结构的MBS（苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸酯三元聚合物）8%、增强剂10%、亚磷酸三苯酯1%、双酚A双缩水甘油醚2%、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物3%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物0.3%、PETS 0.7%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol；所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g；所述的增强剂是由粒径为0.5～5μm的重质碳酸钙50wt%、粒径为0.5～1μm的沉淀硫酸钡25wt%、粒径为5～20μm的硅灰石20wt%和铝钛复合偶联剂5wt%组成而制成的复配物。

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）、制备增强剂：按重量配比称取粒径为0.5～5μm的重质碳酸钙50wt%、粒径为0.5～1μm的沉淀硫酸钡25wt%、粒径为5～20μm的硅灰石20wt%和铝钛复合偶联剂5wt%，并加入高速混合机中，在80℃～120℃下搅拌20～40分钟，然后冷却至低于40℃，出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC和PBT，并加入高速混合机中混合均匀，然后加入按重量配比称取的具有核壳结构的MBS（苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸酯三元聚合物）、亚磷酸三苯酯、双酚A双缩水甘油醚、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物、PETS，同时加入按重量配比称取步骤（2）的产物，使一起搅拌15～30分钟和达到混合均匀后，出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃加工温度和120～350r/min螺杆转速下，由双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的高抗冲高强度改性PC/PBT合金。

实施例2：

一种高抗冲高强度改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 42%、PBT 40%、具有核壳结构的ACR（甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物）5%、增强剂5%、亚磷酸三苯酯1%、碳化二亚胺1.5%、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯4%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物0.3%、TAS-2A 1.2%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000g/mol；所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.2dL/g；所述的增强剂是由粒径为0.5～5μm的重质碳酸钙50wt%、粒径为0.5～1μm的沉淀硫酸钡25wt%、粒径为5～20μm的硅灰石20wt%和铝钛复合偶联剂5wt%组成而制成的复配物。

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）、制备增强剂：按重量配比称取粒径为0.5～5μm的重质碳酸钙50wt%、粒径为0.5～1μm的沉淀硫酸钡25wt%、粒径为5～20μm的硅灰石20wt%和铝钛复合偶联剂5wt%，并加入高速混合机中，在80℃～120℃下搅拌20～40分钟，然后冷却至低于40℃，出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC和PBT，并加入高速混合机中混合均匀，然后加入按重量配比称取的具有核壳结构的ACR（甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物）、亚磷酸三苯酯、碳化二亚胺、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：2的复配物、TAS-2A，同时加入按重量配比称取步骤（2）的产物，使一起搅拌15～30分钟和达到混合均匀后，出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃加工温度和120～350r/min螺杆转速下，由双螺杆挤出机充分塑化共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的高抗冲高强度改性PC/PBT合金。