專利名稱：一種輕量化的聚碳酸酯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚碳酸酯樹脂技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種輕量化的聚碳酸酯組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于環(huán)保和節(jié)能的需求，汽車發(fā)展的趨勢之一就是輕量化。汽車的輕量化，就是在保證汽車強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動(dòng)力性，減少染料消耗，降低排氣污染。為了滿足汽車輕量化的需求，金屬上采用輕金屬如鋁、鎂、鈦等低密度金屬代替鋼，減輕重量。聚碳酸酯樹脂由于其優(yōu)異的沖擊性能、耐熱性能等，被廣泛的應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。聚碳酸酯樹脂和聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂的復(fù)合物(PC/ABS)廣泛用于汽車儀表盤，車燈等多個(gè)部位，開發(fā)輕量化的聚碳酸酯組合物可以滿足 汽車輕量化的要求。中國專利文獻(xiàn)CN 101313017A，
公開日2008年11月26日，公開了一種聚碳酸酯發(fā)泡體，制備過程中在聚碳酸酯樹脂中添加氟化聚碳酸酯，在加壓的惰性氣體氣氛中，使樹脂膜片含有惰性氣體，然后將含有惰性氣體的樹脂薄片在常壓下加熱至聚碳酸酯的軟化溫度以上使其發(fā)泡，提供了高反射率，應(yīng)用在廣告牌等領(lǐng)域。這種技術(shù)可以使材料輕量化，但是制備過程復(fù)雜，而且只適合制備片狀的材料，應(yīng)用領(lǐng)域窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種輕量化的聚碳酸酯組合物。本發(fā)明的再一的目的是，提供一種輕量化的聚碳酸酯組合物的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種輕量化的聚碳酸酯組合物，所述聚碳酸酯組合物包括以下重量份的原料組分
聚碳酸酯50 90,
聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂 10 50，
化學(xué)發(fā)泡劑O. 2 2，
抗氧劑O. I I. O,
所述的化學(xué)發(fā)泡劑指分解溫度在200 260°C的化學(xué)發(fā)泡劑。所述的聚碳酸酯為芳香族聚碳酸酯。所述的聚碳酸酯的重均分子量為20000 40000，按照ASTM D1234標(biāo)準(zhǔn)，300°C下測試熔融指數(shù)為10 40 g/10 min。所述的聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂的重均分子量為120000 150000。所述的化學(xué)發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸鋇和高溫膨脹型膠囊發(fā)泡劑中的一種，優(yōu)選為偶氮二甲酰胺。所述的抗氧劑為酚類化合物和亞磷酸酯類化合物中的一種或兩者的混合物。為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種權(quán)利要求I所述的輕量化的聚碳酸酯組合物的制備方法，包括以下步驟
(1)按照上述的重量份稱取原料；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計(jì)量裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為180 300°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200 600 rpm，壓力為2 3 MPa。所述的雙螺桿擠出機(jī)長徑比為32:1 45: I。原料經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的熔融、混合，使化學(xué)發(fā)泡劑處于將要分解的臨界溫度。當(dāng)熔體流出擠出機(jī)的口模以后，壓力快速下降，化學(xué)發(fā)泡劑分解氣化，形成多微孔結(jié)構(gòu)，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于 本發(fā)明通過在聚碳酸酯和聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂中添加化學(xué)發(fā)泡劑，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)的熔融、混合，使化學(xué)發(fā)泡劑處于將要分解的臨界溫度，當(dāng)熔體流出擠出機(jī)的口模以后，壓力快速下降，化學(xué)發(fā)泡劑分解氣化，形成多微孔結(jié)構(gòu)，在模具冷卻中成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物；本發(fā)明原材料種類較少，生產(chǎn)過程簡單，獲得的輕量化的聚碳酸酯組合物在維持其優(yōu)異的機(jī)械性能同時(shí)，還具有密度輕的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
作詳細(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，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。以下實(shí)施例中，聚碳酸酯樹脂PC-I是LG-DOW公司的Calibre 200-10，重均分子量為40000，按照ASTM D1234標(biāo)準(zhǔn)，300°C下測試熔融指數(shù)為10 g/10 min，聚碳酸酯樹脂PC-2是PC1080DVD，重均分子量為20000，300°C下測試熔融指數(shù)為40 g/10 min,芳香族雙酚A聚碳酸酯重均分子量30000，300°C下測試熔融指數(shù)為30 g/10 min，均購自LG-DOW公司；聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂是高橋石油化學(xué)公司生產(chǎn)的ABS8391、ABS3504和ABS3453，重均分子量分別為150000、130000和120000 ;化學(xué)發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸鋇和高溫膨脹型膠囊發(fā)泡劑(AC發(fā)泡劑)，發(fā)泡溫度在200 260°C，均購自重慶化醫(yī)大冢化學(xué)有限公司；酚類抗氧劑為2，6-三級丁基-4-甲級苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚(購自CIBA精化有限公司)，亞磷酸酯類抗氧劑為磷酸三辛酯、亞磷酸三異癸酯(購自上海英婷實(shí)業(yè)有限公司)。實(shí)施例I
(1)按照以下重量份稱取各原料=PC-I為50，ABS8391為50，偶氮二甲酰胺為2，2，6-三級丁基-4-甲級苯酚為I ;
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為32:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為180°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為600rpm，壓力為2 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例2
(I)按照以下重量份稱取各原料=PC-I為90，ABS3453為10，偶氮二甲酸鋇為1，磷酸三辛酯為O. I ；(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為45:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為300°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為400rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例3
(O按照以下重量份稱取各原料PC_2為70，ABS3504為30，高溫膨脹型膠囊發(fā)泡劑(AC發(fā)泡劑)為1，2，6-三級丁基-4-甲級苯酚為O. 5，亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200rpm，壓力為2. 5 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例4
(O按照以下重量份稱取各原料雙酚A聚碳酸酯為60，ABS3453為40，偶氮二甲酰胺 為I. 5,亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為38:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為500rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例5
(O按照以下重量份稱取各原料PC_2為80，ABS8391為20，偶氮二甲酰胺為O. 2，雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚為O. 5，磷酸三辛酯為O. 2 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為200°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為450rpm，壓力為2 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例6
(O按照以下重量份稱取各原料PC_2為90，ABS3453為10，偶氮二甲酰胺為O. 2，2，6-三級丁基-4-甲級苯酚為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm，壓力為2 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。需要說明的是，對實(shí)施例1-6得到的聚碳酸酯組合物進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果表明，獲得的輕量化的聚碳酸酯組合物在維持其優(yōu)異的機(jī)械性能同時(shí)，還具有密度輕的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例7
(1)按照以下重量份稱取各原料=PC-I為50，ABS8391為50，偶氮二甲酰胺為O.2，亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為300°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為350rpm，壓力為2 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例8
(1)按照以下重量份稱取各原料=PC-I為50，ABS8391為50，偶氮二甲酰胺為1，亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例9
(1)按照以下重量份稱取各原料=PC-I為50，ABS8391為50，偶氮二甲酰胺為2，亞磷酸三異癸酯為O. I ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例10
(1)按照以下重量份稱取各原料PC_2為90，ABS3453為10，偶氮二甲酰胺為O.2，亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。對比例I
(O按照以下重量份稱取各原料=PC-I為50，ABS8391為50，亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得聚碳酸酯組合物。對比例2
(O按照以下重量份稱取各原料PC_2為90，ABS3453為10，亞磷酸三異癸酯為O. 5 ；
(2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合20 min后，經(jīng)計(jì)量裝置送入長徑比為40:1的雙螺桿擠出機(jī)中，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為250°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為550rpm，壓力為3 MPa，原料經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，獲得輕量化的聚碳酸酯組合物。實(shí)施例11性能測試
將實(shí)施例7-9和對比例I生產(chǎn)的聚碳酸酯組合物按ASTM標(biāo)準(zhǔn)，注塑成樣條，注塑溫度為310°C、模溫120°C，測試結(jié)果如表I所示。表I各聚碳酸酯組合物性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯組合物包括以下重量份的原料組分 聚碳酸酯50 90, 聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂 10 50， 化學(xué)發(fā)泡劑O. 2 2， 抗氧劑O. I I. O, 所述的化學(xué)發(fā)泡劑指分解溫度在200 260°C的化學(xué)發(fā)泡劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯為芳香族聚碳酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的聚碳酸酯的重均分子量為20000 40000，按照ASTM D1234標(biāo)準(zhǔn)，300°C下測試熔融指數(shù)為10 40g/10 min0
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的聚丁二烯一丙烯腈一苯乙烯共聚樹脂的重均分子量為120000 150000。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的化學(xué)發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸鋇和高溫膨脹型膠囊發(fā)泡劑中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的化學(xué)發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輕量化的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述的抗氧劑為酚類化合物和亞磷酸酯類化合物中的一種或兩者的混合物。
8.—種權(quán)利要求I所述的輕量化的聚碳酸酯組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (O按照權(quán)利要求I所述的重量份稱取原料； (2)將上述原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計(jì)量裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度為180 300°C，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為200 600 rpm，壓力為2 3 MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的雙螺桿擠出機(jī)長徑比為32:1 45:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕量化的聚碳酸酯組合物，它包括以下重量份的原料組分聚碳酸酯50～90，聚丁二烯－丙烯腈－苯乙烯共聚樹脂10～50，分解溫度在200～260℃的化學(xué)發(fā)泡劑0.2～2，抗氧劑0.1～1.0。本發(fā)明還提供其制備方法按照重量份稱取原料；將原料在中速混合機(jī)內(nèi)攪拌充分混合后，經(jīng)計(jì)量裝置送入雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，在模具中冷卻成型。本發(fā)明原材料種類較少，生產(chǎn)過程簡單，通過在聚碳酸酯和聚丁二烯－丙烯腈－苯乙烯共聚樹脂中添加化學(xué)發(fā)泡劑，獲得的輕量化的聚碳酸酯組合物在維持其優(yōu)異的機(jī)械性能同時(shí)，還具有密度輕的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08L55/02GK102863771SQ20121036622
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者柏蓮桂, 李強(qiáng), 羅明華, 辛敏琦 申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司