一種低溫增韌增強(qiáng)pc/pbt合金材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種耐低溫高強(qiáng)抗沖擊工程塑料的 制備，具體設(shè)及一種低溫（-20~-40°c)增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸醋（PC)樹脂是一種優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有沖擊強(qiáng)度高、透明性好、 抗蠕變性和尺寸穩(wěn)定性好、耐熱、吸水率低、無毒、介電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，屬于五大工程塑料 之一。近年來聚碳酸醋樹脂的增長速度遠(yuǎn)高于其他工程塑料，迄今已廣泛用于電子電氣、汽 車工業(yè)、醫(yī)療器械航空、航天、電子計(jì)算機(jī)、光纖等領(lǐng)域。但是由于PC烙融溫度較高，加工時(shí) 流動(dòng)性差，致使其制品存在有易發(fā)生應(yīng)力開裂、殘余應(yīng)力較大、耐磨性差，對(duì)缺口敏感，耐化 學(xué)藥品性差、價(jià)格偏高等缺點(diǎn)，運(yùn)些都使其在生產(chǎn)應(yīng)用中受到了很大程度的限制。
[0003] 聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋（PBT)屬于聚醋系列的工程塑料，具有高的機(jī)械強(qiáng)度（初 性、抗疲勞性、自潤滑性等）、突出的耐化學(xué)試劑性、耐熱性和優(yōu)良的電性能，摩擦系數(shù)低、吸 水率低，低溫下可迅速結(jié)晶，成型性良好，但其缺點(diǎn)是缺口沖擊強(qiáng)度低、成型收縮率大。
[0004] 對(duì)于PC/PBT合金材料而言，雖然PBT和PC同屬于線型芳香族聚醋，化學(xué)結(jié)構(gòu)相 似，溶解度參數(shù)較為接近，二者具有一定的相容性，但從聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)來看，PBT為結(jié)晶 聚合物，而PC為非結(jié)晶聚合物，因而PC/PBT合金屬于典型的結(jié)晶與非結(jié)晶共混體系，其界 面相容性不良，影響其共混合金的沖擊強(qiáng)度。W往人們?yōu)榱烁纳芇C/PBT合金的性能，通常 要加入熱塑性彈性體、聚締控、PE接枝馬來酸酢、高膠粉等增初劑及相（增）容劑W克服 PC/PBT合金材料初性低的缺點(diǎn)。根據(jù)上述方式制備的材料盡管在常溫中已取得明顯效果， 但是在低溫環(huán)境特別在-20~-40°C的環(huán)境中，PC/PBT合金材料的初性仍不理想，其-40°C 低溫沖擊強(qiáng)度為8~12KJ/m2,滿足不了-40°C低溫沖擊強(qiáng)度^15KJ/m2的要求。 陽0化]在提高PC/PBT合金材料的強(qiáng)度方面，目前普遍W玻璃纖維為增強(qiáng)劑對(duì)體系增強(qiáng)。 雖然玻璃纖維對(duì)材料有很好的增強(qiáng)效果，但是由于本領(lǐng)域現(xiàn)今采取的制備方式是將增初 劑、增（相）容劑W及增強(qiáng)劑與PC/PBT材料共同經(jīng)擠出機(jī)一次擠出成型，而增初劑、增（相） 容劑只適合較低溫共混（共混溫度180~240°C)和玻璃纖維只適合較高溫共混（共混溫 度270~32(TC)，從而導(dǎo)致體系的增初效果和增強(qiáng)效果均受到影響。雖然根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制 備的材料在常溫時(shí)各指標(biāo)尚可達(dá)到，但是在-20~-40°C低溫環(huán)境中，材料的初性和強(qiáng)度均 達(dá)不到要求；其中材料的強(qiáng)度指標(biāo)拉伸強(qiáng)度值下降至40~60MPa，遠(yuǎn)低于在-40°C低溫拉伸 強(qiáng)度^ 85MPa的要求，材料的初性指標(biāo)沖擊強(qiáng)度值更是比單獨(dú)添加增初劑和增（相）溶劑 的體系要下降30~60%，下降至4~服J/m2,更是遠(yuǎn)低于-40°C低溫沖擊強(qiáng)度^ 15KJ/m2的 要求，從而限制了PC/PBT合金材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加W解決，提供一種低溫增初增強(qiáng)PC/ PBT合金材料的配方及其制備方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案如下所述。
[0008] 一種低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料，其特征在于該P(yáng)C/PBT合金材料由下述質(zhì)重 份比的物質(zhì)原料制成：
[0009] PC樹脂 100， PBT樹脂 66~85, 低溫增初劑 22~36， 增強(qiáng)荊 37~日3， 增容劑 9~18， 抗氧劑 旨~戴
[0010] 所述的PC樹脂為雙酪A型芳香族聚碳酸醋，所述的PBT樹脂為聚對(duì)苯二甲酸下二 醇醋，所述的低溫增初劑為具有核-殼結(jié)構(gòu)的雙締控一苯乙締一甲基丙締酸甲醋，所述的 增強(qiáng)劑為無堿短切玻璃纖維，所述的增容劑為乙締-丙締酸甲醋共聚物（EM)，所述的抗氧 劑為由抗氧劑1010和抗氧劑168按30~70 : 30~70比例復(fù)配而成。
[0011] 上述低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料中，低溫增初劑為具有核-殼結(jié)構(gòu)的下二締一 苯乙締一甲基丙締酸甲醋（MB巧或異戊二締一苯乙締一甲基丙締酸甲醋（MIS)，下二締、異 戊二締都屬于雙締控。
[0012] 用于制備運(yùn)種低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料的方法包括下述的工藝步驟：
[0013] ①、按質(zhì)量份配比稱取原材料；
[0014] ②、將PC樹脂和PBT樹脂置于100°C~130°C鼓風(fēng)干燥機(jī)中干燥3~6小時(shí)，將干 燥后的PC樹脂和PBT樹脂與相容劑、抗氧劑一同在攬拌器內(nèi)混合均勻；
[0015] ③、將增初劑置于60~80°C鼓風(fēng)干燥機(jī)中干燥1~2小時(shí)；
[0016] ④、將經(jīng)步驟②后混好的原料置于1號(hào)擠出機(jī)的喂料桶中，并將增強(qiáng)劑（玻璃纖 維）放入二區(qū)側(cè)喂料口；
[0017] ⑥、將經(jīng)步驟③后干燥好的增初劑置于2號(hào)擠出機(jī)的二區(qū)側(cè)喂料桶中；
[001引⑧、同時(shí)開啟1號(hào)擠出機(jī)、2號(hào)擠出機(jī)對(duì)原材料進(jìn)行烙融共混擠出，將1號(hào)擠出機(jī)所 擠出烙體接入2號(hào)擠出機(jī)開放式喂料口，與由二區(qū)側(cè)喂料口進(jìn)料的增初劑經(jīng)2號(hào)擠出機(jī)烙 融共混擠出，冷卻造粒。
[0019] 上述的制備低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料的方法中，步驟④中所述的1號(hào)擠出機(jī) 為單螺桿擠出機(jī)，該擠出機(jī)的各溫區(qū)溫度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為255~300°C。
[0020] 上述的制備低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料的方法中，步驟⑥中所述的2號(hào)擠出機(jī) 為同向雙螺桿擠出機(jī)，該擠出機(jī)的各溫區(qū)溫度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為210~250°C。
[0021] 上述的制備低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料的方法中，步驟⑧中1號(hào)擠出機(jī)的螺桿 轉(zhuǎn)速設(shè)定為200~35化/min;2號(hào)擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定為400~60化/min。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的低溫增初增強(qiáng)PC/PBT合金材料采用具有核-殼結(jié) 構(gòu)的雙締控一苯乙締一甲基丙炳締酸甲醋（MBS/MI巧增初劑，MBS/MIS的核忍為雙締控的 橡膠粒子，且雙締控橡膠粒子具有一定的交聯(lián)度，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度非常低，從而很好的提 高了復(fù)合材料體系的耐低溫性、初性。普通的玻纖增強(qiáng)PC/PBT材料，制品表面浮纖嚴(yán)重，表 面粗糖，外觀較差，本發(fā)明采用無堿短切玻璃纖維做為增強(qiáng)材料，不僅使材料的強(qiáng)度得到提 高，而且提高了制品的表面光滑度，本發(fā)明同時(shí)采用乙締-丙締酸甲醋共聚物（EMA)為增容 劑，提高整個(gè)共混材料個(gè)組分之間的相容性；此外本發(fā)明采用抗氧劑由1010和抗氧劑168 復(fù)配而成，提高體系的抗老化性，防治材料的降解。
[0023] 在制備工藝上，本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是采取二步擠出法，分步加料，兩臺(tái)擠出機(jī)溫度 設(shè)定差別化。玻璃纖維適合270~320°C較高溫度共混，該溫度下玻璃纖維才能充分烙融， 從而有利于其與PC/PBT的共混而MBS/MIS適合180~240°C較低溫度共混，W防止其高溫 降解，兼之PC/PBT合金材料的烙體粘性較大，導(dǎo)致低溫不易擠出，因此運(yùn)一矛盾過去曾始 終困擾人們同時(shí)使用MBS/MIS和玻璃纖維對(duì)PC/PBT合金材料的改性工作。本發(fā)明中所用 1號(hào)擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)定特點(diǎn)為高溫、低剪切，用于玻璃纖維的共混擠出；又鑒于PC/PBT 合金材料烙體粘度對(duì)剪切力非常敏感，高剪切會(huì)促使烙體粘度降低，烙體流動(dòng)速率升高，從 而利于共混擠出，根據(jù)運(yùn)一特性，2號(hào)擠出機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是低溫、高剪切，可用于 增初劑MBS/MIS的共混擠出，故采用本發(fā)明所述的整體工藝設(shè)計(jì)可W很好地解決玻璃纖維 只適合高溫加入而增初劑MBS/MIS只適合低溫共混運(yùn)一矛盾。另外本發(fā)明采用單螺桿擠出 機(jī)（1號(hào)擠出機(jī)）和雙螺桿擠出機(jī)（2號(hào)擠出機(jī)）配合使用的方式，合理的利用各擠出機(jī)的 加工特性，使資源得W被更優(yōu)化的利用。依據(jù)本發(fā)明所制得PC/PBT合金材料特別適合做為 外表機(jī)械零部件，例如汽車保險(xiǎn)杠，電梯零部件等。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 W25] 實(shí)施例一
[0026] 取PC樹脂100份、PBT樹脂72份、增強(qiáng)劑無堿短切玻璃纖維42份、增初劑MBS26 份、增容劑EM11份W及抗氧劑5份，其中抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑168按50 : 50 的比例復(fù)配而成。
[0027] 擠出機(jī)工藝參數(shù)如下： 陽0測(cè) 1號(hào)擠出機(jī)（單螺桿擠出機(jī)）：一區(qū)溫度235°C，二區(qū)溫度245。立區(qū)溫度255°C， 四區(qū)溫度265°C，五區(qū)溫度275°C，六區(qū)溫度280°C，屯區(qū)溫度280°C，機(jī)頭溫度285°C;螺桿 轉(zhuǎn)速33化/min;主喂料口喂料頻率為15化，側(cè)喂料口喂料頻率為3.甜Z;
[0029] 2號(hào)擠出機(jī)（同向雙螺桿擠出機(jī)）：一區(qū)溫度190。二區(qū)溫度200。Ξ區(qū)溫度 210°C，四區(qū)溫度220°C，五區(qū)溫度230°C，六區(qū)溫度230°C，屯區(qū)溫度235°C，機(jī)頭溫度240°C， 此溫度設(shè)定借助1號(hào)擠出機(jī)烙體擠出后的余熱，使2號(hào)擠出機(jī)的烙體溫度達(dá)到230~240°C; 桿轉(zhuǎn)速45化/min;側(cè)喂料口喂料頻率為2.甜Z。
[0030] 操作步驟如下：
[0031] ①按配比稱取原材料； 陽03引②將PC樹脂和PBT樹脂置于110°C鼓風(fēng)干燥機(jī)中干燥4小時(shí)，與相容劑、抗氧劑在 攬拌器攬拌30min