專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高透明耐磨耐刮擦pc材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子熱塑性材料改性領(lǐng)域，具體涉及一種高透明耐磨耐刮擦PC材料的改性配方及其制備方法。
背景技術(shù)：
PC即聚碳酸酯，是五大工程塑料中唯一透明材料。它擁有耐熱，耐電等綜合性能。 同時(shí)，還具有抗沖擊，尺寸穩(wěn)定，阻燃等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于玻璃裝配業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、電子電器等領(lǐng)域，特別是汽車(chē)工業(yè)中，PC車(chē)窗具有優(yōu)良的抗沖擊性能(比普通無(wú)機(jī)玻璃高250倍，比標(biāo)準(zhǔn)聚甲基丙烯酸甲酯玻璃板材高30多倍)，質(zhì)量輕，透光度、隔音性、隔熱性好；PC前車(chē)燈造型美觀、形狀多變，其加工難度也比原來(lái)的傳統(tǒng)玻璃制造大大降低。但是PC材料卻存在硬度低，耐磨、耐刮擦性能差等缺點(diǎn)。由于普通PC材料已難以滿(mǎn)足行業(yè)需求，研發(fā)者們可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)PC進(jìn)行改性，使其適應(yīng)不同的需求，許多研究采用的方法是制備一種透明耐磨的涂層，涂覆到聚碳酸酯基材上，例如巴斯夫涂料有限公司申請(qǐng)的專(zhuān)利具有高透明度的耐刮涂覆的聚碳酸酯，其制備方法及其用途，申請(qǐng)公布號(hào)CN102216401A，但是該方法工藝復(fù)雜；有研究者通過(guò)在在PC材料中添加PMMA或SAN等來(lái)提高PC材料的耐磨耐刮擦性能， 其缺點(diǎn)在于PMMA等物質(zhì)的大量添加影響了 PC材料的透明性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高透明耐磨耐刮擦PC材料，通過(guò)在PC樹(shù)脂中添加耐磨耐刮擦劑及潤(rùn)滑劑、抗氧劑等物質(zhì)對(duì)PC進(jìn)行改性，在提高PC材料的耐磨以及耐刮擦性能的同時(shí)，不影響PC材料的透明性及物理機(jī)械性能，進(jìn)一步擴(kuò)大PC材料的應(yīng)用領(lǐng)域。為實(shí)現(xiàn)到上述目的，本發(fā)明提供的一種高透明耐磨耐刮擦PC材料，由按重量份計(jì)算的以下物質(zhì)組成(I)PC樹(shù)脂90-98份；⑵耐刮擦劑1-5份；(3)潤(rùn)滑劑O. 5-3份；(4) 抗氧劑O. 5-2份。所述PC樹(shù)脂為為高透明高流動(dòng)性PC基礎(chǔ)樹(shù)脂，其熔融指數(shù)為20 30g/10min ；所述耐刮擦劑為帶有活性基團(tuán)的硅氧烷，其活性基團(tuán)為羥基、環(huán)氧基、羧基等有機(jī)基團(tuán)中的一種或幾種，耐刮擦劑的加入可以很好的降低表面摩擦系數(shù)及提高產(chǎn)品的硬度， 提聞廣品的耐刮擦性能；所述潤(rùn)滑劑為乙撐雙油酸酰胺潤(rùn)滑劑EBO和乙撐雙硬脂酰胺類(lèi)EBS混合物，EBO和 EBS的混合重量比為I : I 5 : 1，其中EBO的熔點(diǎn)為115-125°C，EBS熔點(diǎn)為141-146°C;所述抗氧劑為抗氧劑2921，它是抗氧劑168、抗氧劑1076和內(nèi)酯穩(wěn)定劑協(xié)效混合物，是一種有加工穩(wěn)定和長(zhǎng)期熱穩(wěn)定性能的穩(wěn)定劑體系。新型耐刮擦PC制備方法如下(I)準(zhǔn)備主料和輔料按配方含量精確稱(chēng)量PC基礎(chǔ)樹(shù)脂、耐刮擦劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑等主料及輔料。其中如有易吸潮物質(zhì)，注意先干燥后再實(shí)驗(yàn)；(2)主輔料的混合將精確稱(chēng)量的PC主料、耐刮擦劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑倒入高速混
3合機(jī)中進(jìn)行攪拌3-5分鐘，使各組分充分分散均勻；(3)熔融擠出將混合好的物料加入帶9段溫控區(qū)的雙螺桿擠出機(jī)，控制擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為230-320r/min，喂料轉(zhuǎn)速控制在15_25r/min。其中9段溫控區(qū)的溫度分別為 I 區(qū) 150-170°C，2 區(qū) 220-240°C，3 至 5 區(qū) 270_290°C，6 至 9 區(qū) 290-310°C，機(jī)頭溫度為 310-320 0C ；(4)造粒及后處理對(duì)雙螺桿擠出機(jī)擠出的物料進(jìn)行冷卻、風(fēng)干、切粒、過(guò)篩、包裝等后處理過(guò)程。本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)及原理如下I.采用高流動(dòng)性透明PC作為主料進(jìn)行改性。PC材料的缺點(diǎn)在于成型加工困難， 與改性劑相容性不佳，采用高流動(dòng)性PC有助于提高耐磨耐刮擦PC的成型加工。另一方面， 高流動(dòng)PC的流動(dòng)性好，在雙螺桿擠出機(jī)中與耐刮擦劑、潤(rùn)滑劑能夠?qū)崿F(xiàn)更好的相容，制備產(chǎn)品不僅耐磨耐刮擦性好，而且機(jī)械性能也非常好。2.本發(fā)明采用高效的帶活性基團(tuán)的耐磨耐刮擦劑對(duì)PC樹(shù)脂進(jìn)行改性。常規(guī)硅氧烷耐磨耐刮擦劑在高混機(jī)中和雙螺桿擠出機(jī)中與樹(shù)脂基體僅僅是簡(jiǎn)單的物理混合，由于其與塑料的表面張力差距過(guò)大及無(wú)極性等缺點(diǎn)，硅氧烷的耐磨性得不到充分的體現(xiàn)，而改性的帶活性基團(tuán)的耐磨耐刮擦劑在塑料的擠出過(guò)程中，在高溫的作用下將與塑料表面的活性基團(tuán)交聯(lián)后能夠提高塑料基體的耐磨耐刮擦性。另外，交聯(lián)后的耐磨耐刮擦劑幾乎不會(huì)再遷移到塑料表面，從而大大的提高了耐磨效果，也即小量添加即可實(shí)現(xiàn)較高的耐磨性，且不會(huì)影響PC基礎(chǔ)樹(shù)脂的透明性。3.本發(fā)明采用的潤(rùn)滑劑EBO和EBS的作用是降低物料之間及物料和加工設(shè)備表面的摩擦力，從而降低熔體的流動(dòng)阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動(dòng)性，避免熔體與設(shè)備的粘附，提聞制品表面的光潔度等。由于上述技術(shù)配方的應(yīng)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明采用的耐刮擦改性劑與基體交聯(lián)，耐刮擦效果好，少量的添加即可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐磨耐刮擦性能，大大的降低了生產(chǎn)成本。另外，與國(guó)內(nèi)通過(guò)添加PMMA來(lái)改性PC的耐磨性的技術(shù)相比(制備耐磨PC不透明)，少量的帶基團(tuán)的硅氧烷類(lèi)物質(zhì)不影響PC的透明性。(2)本發(fā)明采用的高流動(dòng)PC和高效潤(rùn)滑劑制備的耐磨耐刮擦材料的流動(dòng)性好，在雙螺桿擠出機(jī)及注塑機(jī)中避免熔體與設(shè)備的粘附，提高制品表面的光潔性。另外，潤(rùn)滑劑的添加降低物料之間及物料與加工設(shè)備表面制件的摩擦力，降低設(shè)備損耗。(3)本發(fā)明采用的抗氧劑能有效降低改性PC在加工過(guò)程中的降解和分解，減緩和防止在加工過(guò)程中因基體黃變引起的透明性的降低，生產(chǎn)的耐磨耐刮擦PC的機(jī)械性能優(yōu)良。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明以高流動(dòng)性PC為基體，活性硅氧烷類(lèi)物質(zhì)為耐刮擦劑、乙撐雙油酸酰胺潤(rùn)滑劑 EBO和乙撐雙硬脂酰胺類(lèi)EBS為潤(rùn)滑劑，抗氧劑2921為抗氧劑。具體配比如下表I所示。表I實(shí)驗(yàn)配比表(重量份)
權(quán)利要求
1.一種高透明耐磨耐刮擦PC材料的制備，其特征在于，由按重量份計(jì)算的以下物質(zhì)組成(1)PC 樹(shù)脂90_98 份(2)耐刮擦劑1-5份(3)潤(rùn)滑劑O. 5-3份(4)抗氧劑O. 5-2份其中，所述PC樹(shù)脂為為高透明高流動(dòng)性PC基礎(chǔ)樹(shù)脂，其熔融指數(shù)為20 30g/10min ； 所述耐刮擦劑為帶有活性基團(tuán)的硅氧烷，其活性基團(tuán)為羥基、環(huán)氧基、羧基等有機(jī)基團(tuán)中的一種或幾種。
2.一種按照權(quán)利要求I所述的高透明耐磨耐刮擦PC材料，其特征在于其制備方法為 按照權(quán)利要求書(shū)I所述的成份和配比配料并混合均勻，使用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，所述擠出機(jī)為帶9段溫控區(qū)的雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為230-320r/min，9段溫控區(qū)的溫度分別為一區(qū) 150-170°C，2 區(qū) 220-240°C，3 至 5 區(qū) 270_290°C，6 至 9 區(qū) 290_310°C，機(jī)頭溫度為 310-32(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子熱塑性材料改性領(lǐng)域，具體涉及一種高透明耐磨耐刮擦PC材料的改性配方及其制備方法，其改性配方由按重量份計(jì)算的以下物質(zhì)組成PC90-98份，耐刮擦劑1-5份，潤(rùn)滑劑0.5-3份，抗氧劑0.5-2份。本發(fā)明提供的改性PC配方在對(duì)PC樹(shù)脂的力學(xué)性能和透明性能改變不大的基礎(chǔ)上提高了其表面硬度，擴(kuò)大了其在耐磨耐刮擦工程塑料領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明耐磨耐刮擦PC材料流動(dòng)性極佳，制備工藝簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C08K5/5435GK102585475SQ20121000337
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者張?zhí)鞓s, 李 杰, 王健, 王凱, 王晶 申請(qǐng)人:聚威工程塑料(上海)有限公司