弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料

弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料。

背景技术

聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PC/PET）合金具有诸多优良性能，而PC、PET两种聚合物共混时相容性不是很好，在PC/PET合金体系中加入适当的相容剂，可以显著提高其相容性问题。随着PC/PET合金材料应用范围的扩大，对PC/PET合金材料提出了功能化、高性能化的要求，尤其是在增强、增韧方面。现有技术采用弹性体增韧可以大幅度提高PC/PET合金材料的抗冲击性能，但同时也造成其强度、刚度、耐热性及加工性能的严重下降；采用无机粒子增韧在一定条件下表现出同时增韧增强，但韧性的提高幅度有限；采用弹性体、无机粒子共混会使得两种物质的作用相互影响，从而使得PC/PET合金材料的力学性能得不到预期的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PET 10%～30%、无机粒子5%～15%、二异氰酸酯1%～2%、二元醇2%～4%、相容剂2%～5%、增强剂5%～15%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

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

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g。

所述的无机粒子为粒径在0.1μm～20μm的碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、氧化钙、氧化铝、硫酸钡、氢氧化铝中的一种或几种。

所述的二元醇为乙二醇、丁二醇、聚碳酸酯二元醇中的一种。

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

所述的增强剂为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物。

所述的润滑剂为硬脂酸酯（PETS）或改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）。

上述的弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料的制备方法，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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，无机粒子在60℃～75℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）、将按重量配比称取干燥后的无机粒子加入料筒温度为40℃～70℃混合机中，同时加入按重量配比称取的二元醇，使一起低速搅拌5～15分钟，再加入二异氰酸酯，并高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合和包覆无机粒子，然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PET，以及按重量配比称的相容剂、增强剂、抗氧剂、润滑剂，继续搅拌5～15分钟，使充分混合均匀后出料，待用；

（3）、将步骤（2）的混合料加入双螺杆挤出机中，在240℃～270℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用原位聚合生成聚氨酯弹性体并在无机粒子表面包覆，形成以无机粒子为核、弹性体为壳的核壳结构，使其发挥各自优点和对PC/PET合金材料起到良好的协同增强增韧效果，同时加入以玻璃纤维作为增强剂可以进一步提高合金体系的力学性能、耐热性能、光亮度及加工性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 45%、PET 20%、粒径在0.1μm～20μm的碳酸钙15%、二异氰酸酯2%、乙二醇4%、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）3%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维10%、抗氧剂1010 0.2%、硬脂酸酯（PETS）0.8%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g。

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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，粒径在0.1μm～20μm的碳酸钙在60℃～75℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、将按重量配比称取干燥后的粒径在0.1μm～20μm的碳酸钙加入料筒温度为40℃～70℃混合机中，同时加入按重量配比称取的乙二醇，使一起低速搅拌5～15分钟，再加入二异氰酸酯，并高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合和包覆碳酸钙，然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PET，以及按重量配比称的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、抗氧剂1010、硬脂酸酯（PETS），继续搅拌5～15分钟，使充分混合均匀后出料，待用；（3）、将步骤（2）的混合料加入双螺杆挤出机中，在240℃～270℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料。

实施例2：

一种弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PET 30%、无机粒子为粒径在0.1μm～20μm的滑石粉8%、二异氰酸酯1%、聚碳酸酯二元醇3%、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）5%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维12%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.2%、改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）0.8%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～0.9dL/g。

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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，粒径在0.1μm～20μm的滑石粉在60℃～75℃下干燥30～45分钟，待用；（2）、将按重量配比称取干燥后的粒径在0.1μm～20μm的滑石粉加入料筒温度为40℃～70℃混合机中，同时加入按重量配比称取的聚碳酸酯二元醇，使一起低速搅拌5～15分钟，再加入二异氰酸酯，并高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合和包覆滑石粉，然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PET，以及按重量配比称的乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物（E-MA-GMA）、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、改性乙撑双脂肪酸酰胺（TAF），继续搅拌5～15分钟，使充分混合均匀后出料，待用；（3）、将步骤（2）的混合料加入双螺杆挤出机中，在240℃～270℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得本发明的弹性体包覆无机粒子增韧PC/PET合金材料。