一種聚碳酸酯組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工程塑料技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種聚碳酸醋組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸醋PC是五大工程塑料之一，具有較高耐沖擊性及耐熱性等特性，廣泛應(yīng)用 于人們生產(chǎn)和生活的各個方面。但是由于聚碳酸醋存在一些缺陷，如加工性能差、容易應(yīng)力 開裂、耐缺口比較敏感W及耐磨性欠佳等，在一些場合并不能滿足實際使用的需要，因而人 們開始使用玻纖對聚碳酸醋進(jìn)行增強(qiáng)。
[0003] 玻璃增強(qiáng)PC材料由于其良好的強(qiáng)度、初性和熱性能而廣泛地應(yīng)用于汽車、電子電 器、家電材料等領(lǐng)域。然而常規(guī)的玻纖增強(qiáng)PC材料中，玻纖能夠賦予材料較強(qiáng)剛性，但對材 料的初性損傷卻很大。
[0004]目前，纖維狀填料在體系中主要為增強(qiáng)作用，纖維狀填料的加入會大大降低材料 的初性，不能達(dá)到剛初平衡，常規(guī)手段是增加增初劑，但是眾所周知，增加增初劑又會影響 尺寸穩(wěn)定性和加工流動性。
[0005] 到目前為止，關(guān)于采用兩種不同長度的玻璃纖維對所述聚碳酸醋組合物的初性的 影響還未見報道。
[0006]本發(fā)明人經(jīng)過大量實驗驚訝地發(fā)現(xiàn)，選用在聚碳酸醋組合物配方中調(diào)節(jié)纖維狀填 料的長度及含量分布，實現(xiàn)纖維狀填料在聚碳酸醋組合物中的雙峰分布，得到的聚碳酸醋 組合物剛性增強(qiáng)的同時具有優(yōu)異的初性，達(dá)到剛初平衡，增加了材料的適用性和實用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異的剛初平 衡的聚碳酸醋組合物。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供上述聚碳酸醋組合物的制備方法。
[0009]本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種聚碳酸醋組合物，按重量份計，包括W下組成： 曰、50份-90份的聚碳酸醋； b、 5份-50份的纖維狀填料； c、 0-10份的其它助劑； 其中，a、b、CS種組分的重量份之和為100份； 所述纖維狀填料包括組分I和組分II: 組分I:由長度為60um-200um的纖維狀填料組成，其占纖維狀填料的重量百分比為 30%-80%； 組分II:由長度為250um-600um的纖維狀填料組成，其占纖維狀填料的重量百分比為 5%-50%〇
[0010] 其中，纖維狀填料長度W及分布的測試方法：將2g聚碳酸醋組合物在600°C濃硫 酸和氨氣酸燒解后通過雙氧水滴定調(diào)節(jié)到中性，得到的澄清透明的燒解液，液體冷卻到室 溫后通過移液管從底部移取2ml在干凈的玻璃片，液滴鋪成厚度為2mm的水層，二次元影像 儀器放大倍數(shù)為200倍下的條件下進(jìn)行拍照，根據(jù)照片的玻纖形態(tài)用統(tǒng)計學(xué)的方法計算玻 纖長度W及分布。
[0011] 優(yōu)選地，所述纖維狀填料中組分I占纖維狀填料總重量百分比為50wt%-70wt% ; 優(yōu)選地，組分II占纖維狀填料總重量百分比為20wt%-40wt%。
[0012] 其中，所述聚碳酸醋組合物按照測試標(biāo)準(zhǔn)為ISO1133測得的密度為1.22g/ cm]-!. 80邑/cm]。
[0013] 其中，所述聚碳酸醋組合物在300°C，剪切速率為1000s1的條件下測得的剪切粘 度為 110Pa.S-350Pa.S。
[0014] 其中，所述纖維狀填料選自金屬纖維、碳纖維、塑料纖維、玻璃纖維中的一種或幾 種；優(yōu)選玻璃纖維；其中，所述玻璃纖維選自粗紡纖維、長玻璃纖維、短玻璃纖維中的一種 或幾種，優(yōu)選為M-玻璃、E-玻璃、A-玻璃、S-玻璃、R-玻璃、C-玻璃中的一種或幾種，更優(yōu) 選為E-玻璃、A-玻璃、C-玻璃，W上玻璃纖維可W是經(jīng)過漿料和粘合促進(jìn)劑進(jìn)行表面處理 的，也可W是對表面部分覆蓋處理，還可W是表面不進(jìn)行任何處理；所述玻璃纖維的直徑為 Ium-25um，優(yōu)選為 3um-20um，最優(yōu)選為 4um-15um。
[0015] 所述聚碳酸醋選自芳香族聚碳酸醋、脂肪族聚碳酸醋、芳香族-脂肪族聚碳酸醋、 支化聚碳酸醋、硅氧烷共聚碳酸醋中的一種或幾種；優(yōu)選為芳香族聚碳酸醋。
[0016] 優(yōu)選地，所述芳香族聚碳酸醋選自粘均分子量13000-40000的芳香族聚碳酸醋， 更優(yōu)選為粘均分子量16000-28000的芳香族聚碳酸醋。當(dāng)粘均分子量在上述范圍內(nèi)，機(jī)械 強(qiáng)度良好并且能保持優(yōu)異的成型性。其中，粘均分子量是通過使用二氯甲燒作為溶劑在測 試溫度為25°C的溶液粘度計算出來的。
[0017] 所述其它助劑選自阻燃劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃增效劑、抗滴落劑、潤滑劑、脫 模劑、光穩(wěn)定劑、增塑劑、填料、著色劑的一種或幾種。
[0018] 所述阻燃劑選自面系阻燃劑或無面阻燃劑，優(yōu)選無面阻燃劑；所述面系阻燃劑選 自漠化聚苯乙締、漠化聚苯酸、漠化雙酪A型環(huán)氧樹脂、漠化苯乙締-馬來酸酢共聚物、漠化 環(huán)氧樹脂、漠化苯氧基樹脂、十漠二苯酸、十漠代聯(lián)苯、漠化聚碳酸醋、全漠立環(huán)十五燒或漠 化芳香族交聯(lián)聚合物的一種或幾種，優(yōu)選為漠化聚苯乙締；所述無面阻燃劑選自含氮阻燃 劑、含憐阻燃劑或含氮和憐的阻燃劑中的一種或幾種；優(yōu)選地，所述含憐阻燃劑選自憐酸= 苯基醋、憐酸S甲苯基醋、憐酸甲苯基二苯基醋、憐酸S二甲苯基醋、憐酸S化4, 6-S甲 基苯基）醋、憐酸S化4-二叔下基苯基）醋、憐酸S化6-二叔下基苯基）醋、間苯二酪 雙（憐酸二苯基醋）、對苯二酪雙（憐酸二苯基醋）、雙酪A-雙（憐酸二苯基醋）、間苯二酪 雙化6-二叔下基苯基憐酸醋）、對苯二酪雙化6-二甲基苯基憐酸醋）的一種或幾種。
[0019] 合適的抗滴落劑包括氣化聚締控，氣化聚締控是公知的（參見例如EP-A640 655)。商業(yè)上慣用的產(chǎn)品例如是得自DuPont公司的Teflon? 30N。
[0020] 合適的潤滑劑包括硬脂酸金屬鹽類，硬脂酸烷基醋類，硬脂酸季戊四醇醋類，石 蠟，褐煤蠟等等。
[0021] 合適的填料包括鐵白粉、滑石粉、云母和硫酸領(lǐng)等。
[0022] 合適的熱穩(wěn)定劑包括有機(jī)亞憐酸醋，如亞憐酸S苯醋，亞憐酸S- (2, 6-二甲基苯 基）醋，亞憐酸S-壬基苯基醋，二甲基苯麟酸醋，憐酸S甲醋等。
[0023] 合適的抗氧劑包括有機(jī)亞憐酸醋，烷基化的一元酪或者多元酪，多元酪和二締的 烷基化反應(yīng)產(chǎn)物，對甲酪或者二環(huán)戊二締的下基化反應(yīng)產(chǎn)物，烷基化的氨釀類，徑基化的硫 代二苯基酸類，亞烷基-雙酪，芐基化合物，多元醇醋類等。
[0024] 合適的阻燃增效劑包括含娃的化合物或者含氣的化合物，如硅氧烷，二甲基娃氧 燒，苯基硅氧烷，甲氧基硅氧烷，聚四氣乙締，SAN包覆的聚四氣乙締，PC包覆的聚四氣乙 締，乳液聚四氣乙締，全氣橫酸鹽等。
[00巧]合適的光穩(wěn)定劑包括苯并=挫類，二苯甲酬類的一種或者多種組合。
[0026] 合適的增塑劑為鄰苯二甲酸醋。
[0027] 合適的脫模劑包括硬脂酸金屬鹽類，硬脂酸烷基醋類，硬脂酸季戊四醇醋類，石 蠟，褐煤蠟等等。
[0028] 合適的著色劑包括各種顏料，染料。
[0029] 本發(fā)明還提供上述聚碳酸醋組合物的制備方法，包括如下步驟： 1)按照配方含量稱量各組分，并將需要預(yù)烘干處理的聚碳酸醋、纖維狀填料、其它助劑 進(jìn)行120°C-130°C烘干處理，烘干時間設(shè)定為4h-6h，得到烘干處理的聚碳酸醋、纖維狀填 料、其它助劑； 2 )將預(yù)烘干處理的聚碳酸醋、纖維狀填料、其它助劑分別經(jīng)過高混機(jī)混合均勻，混合溫 度為30°C-50°C，混合時間設(shè)定在5min-15min，得到混合均勻的聚碳酸醋、纖維狀填料、其 它助劑； 3) 將混合均勻的聚碳酸醋、其它助劑分別通過如圖1所示的喂料口 1，纖維狀填料通 過如圖1所示的喂料口 1、2或3,加入到雙螺桿擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的溫控設(shè)置溫度為 20(TC-28(TC，其中并設(shè)置至少1個抽真空，抽真空可W位于輸料段的末端，烙融段的前端 W及計量段部分； 4) 通過組合喂料口W及控制各喂料口所加纖維狀填料的份數(shù)，得到含有特定長度范圍 和含量范圍分布的組分I和組分II的纖維狀填料的烙體； 5) 將得到的含有特定長度和含量分布的組分I和組分II的纖維狀填料的烙體經(jīng)過模 頭，模頭孔數(shù)量范圍為4個-30個，因此可W得到直徑為0.Smm-IOmm的條狀組合物的烙融 長條；烙融長條通過2(TC-25°C的水槽冷卻口，引入到切粒機(jī)中進(jìn)行均化切粒，得到的粒子 通過篩空輸送除濕后得到最終的聚碳酸醋組合物。
[0030] 其中，步驟3)中，分別通過如圖1所示的喂料口 1、2、3加入纖維狀填料到雙螺桿 擠出機(jī)中時，其在L/d=60機(jī)的螺筒中的停留時間分別為20s-30s、8s-15s、3s-5s。
[0031] 玻璃纖維增強(qiáng)作用的效果，與玻璃纖維在基體樹脂中分散狀態(tài)、分布均勻性、取向 W及與基體樹脂的界面狀態(tài)有關(guān)。玻璃纖維在基體樹脂中應(yīng)有合適的長度。如果玻璃纖維 被剪得太短，只起填料作用，不起增強(qiáng)作用；如果玻璃纖維剪切不足，則在組合物中的保留 長度過大，也會影響玻璃纖維在混合料或制品中的分散性、成型性能和制品的使用性能。在 玻璃纖維增強(qiáng)塑料中，玻璃纖維只有達(dá)到一定長度，具有一定分布差異，才能傳遞應(yīng)力，起 到增強(qiáng)和增初的作用。
[0032] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果： 本發(fā)明選用在聚碳酸醋組合物配方中調(diào)節(jié)纖維狀填料的長度及含量分布，實現(xiàn)纖維狀 填料在聚碳酸醋組合物中的雙峰分布，得到的聚碳酸醋組合物剛性增強(qiáng)的同時具有優(yōu)異的 初性，達(dá)到剛初平衡，增加了材料的適用性和實用性。
【附圖說明】
[0033]
[0034] 圖1是雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]
[0036] 下面通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明，W下實施例為本發(fā)明較佳的實施方 式，但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。
[0037] 各性能的測試標(biāo)準(zhǔn)或方法： 纖維狀填料的長度W及分布的測試方法：將2g聚碳酸醋組合物在600°C濃硫酸和氨氣 酸燒解后通過雙氧水滴定調(diào)節(jié)到中性，得到的澄清透明的燒解液，液體冷卻到室溫后通過 移液管從底部移取2ml在干凈的玻璃片，液滴鋪成厚度為2mm的水層，二次元影像儀器放大 倍數(shù)為200倍下的條件下進(jìn)行拍照，根據(jù)照片的玻纖形態(tài)用統(tǒng)計學(xué)的方法計算玻纖長度W 及分布； 拉伸強(qiáng)度的測試方法JS0527 ; 沖擊強(qiáng)度的測試方