一种核壳粒子增韧改性PC/PBT合金及其制备方法

一种核壳粒子增韧改性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，具体地说是一种核壳粒子增韧改性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）具有高的耐热性，良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的一种工程塑料。为了进一步提高PC/PBT合金的力学性能、改进加工性能等，往往在该合金体系中引入少量的第三组分，旨在得到颇具实用价值的合金材料。随着PC/PBT应用范围的扩大，对PC/PET合金提出了功能化、高性能化的要求，尤其是在增强、增韧及相容性等方面。现有技术采用弹性体增韧可以大幅度提高PC/PBT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；当采用无机刚性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；当采用弹性体、无机刚性粒子共混会使得两种物质的作用相互影响，从而使得PC/PBT合金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力学性能优异和加工性能好的核壳粒子增韧改性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：一种核壳粒子增韧改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 20%～40%、无机粒子5%～15%、弹性体5%～10%、丙烯酸0.2%～1%、引发剂0.1%～0.5%、亚磷酸三苯酯0.1%～1.5%、稳定剂0.5%～1%、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PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的无机粒子为纳米重质碳酸钙、气相纳米二氧化硅、纳米沉淀硫酸钡中的一种。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）。

所述的引发剂为偶氮二异、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种。

所述的稳定剂为碳化二亚胺。

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1：1的复配物。

所述的润滑剂为EVA蜡、OP蜡、PETS、TAS-2A中的一种。

上述的一种核壳粒子增韧改性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）、将按重量配比称取的无机粒子加入料筒温度为40℃～75℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和引发剂，搅拌10～45分钟，再加入按重量配比称取的弹性体，搅拌10～15分钟；

（3）、然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PBT，以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、稳定剂、抗氧剂和润滑剂，继续搅拌10～25分钟，使充分混合均匀后出料，待用；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用无机粒子表面预处理后与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以无机粒子为核、弹性体为壳的核壳结构用于改性PC/PBT合金，在保持PC/PBT合金体系原有优良性能的同时，可以大大提高PC/PBT合金的抗冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和耐热耐腐蚀等性能，而且加工性好，成本低，电性能优良，可广泛适用于汽车、电子电器、化工、机械、仪器仪表、建筑材料等领域。

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：

一种核壳粒子增韧改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PBT 30%、纳米重质碳酸钙15%、乙烯-辛烯共聚物（POE）10%、丙烯酸1%、偶氮二异0.5%、亚磷酸三苯酯1.5%、碳化二亚胺1%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：1的复配物0.2%、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PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

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）、将按重量配比称取的纳米重质碳酸钙加入料筒温度为40℃～75℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和偶氮二异，搅拌10～45分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物（POE），搅拌10～15分钟；（3）、然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PBT，以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、碳化二亚胺、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：1的复配物、PETS，继续搅拌10～25分钟，使充分混合均匀后出料，待用；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。

实施例2：

一种核壳粒子增韧改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 45%、PBT 36%、纳米沉淀硫酸钡10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）5%、丙烯酸1%、过氧化二碳酸二异丙酯0.3%、亚磷酸三苯酯1%、碳化二亚胺1%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：1的复配物0.2%、TAS-2A 0.5%。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PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

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）、将按重量配比称取的纳米沉淀硫酸钡加入料筒温度为40℃～75℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和过氧化二碳酸二异丙酯，搅拌10～45分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物（POE），搅拌10～15分钟；（3）、然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PBT，以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、碳化二亚胺、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1：1的复配物、TAS-2A，继续搅拌10～25分钟，使充分混合均匀后出料，待用；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。