專利名稱：一種高硬度抗劃傷改性pc材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種高硬度抗劃傷改性PC材料及其制備方法。
背景技術：
PC是一種綜合性能優良的非晶型熱塑性樹脂，具有優異的電絕緣性、尺寸穩定性及耐化學腐蝕性，較高的強度、耐熱性和耐寒性。其強度可以滿足從手機到防彈玻璃的各種需要。目前其應用領域非常廣泛，可應用于電子產品、家用電器、辦公用品及汽車等領域。但由于其表面鉛筆硬度只有2B左右，平時用PC材料成型的制品，為了保護外觀防止劃傷，表面需做涂覆處理。中華人民共和國專利申請第201010153417. 3號專利公開了一種在聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)材料中添加聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)而獲得一種高硬度、高強度、耐化學品好的PC/PMMA合金,該合金改善了聚碳酸酯及PC/ABS合金耐化學品差，硬度和強度低等缺陷。然而，公開的內容中主要是解決了耐化學耐腐蝕性，未能合理的解決PC材料抗劃傷的性能，因而在材料成型后的產品上，要進行涂覆處理以增加產品的抗劃傷性能，從而加大了產品的生產周期。而且在生產過程中，由于增加了噴涂處理，所以增加了揮發性有機化合物的產生，加重了對操作人員身體健康的危害和對環境的污染。

發明內容
本發明的目的就是針對現有技術存在的不足而提供一種力學強度高、韌性好、高表面硬度且抗劃傷的PC材料，同時還提供這種PC改性材料的制備方法。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種高硬度抗劃傷改性PC材料，它包括以下重量份的原料PC料50-70%PMMA 料10-25%抗劃傷改性劑10 30%相容劑3-6%偶聯劑0.5-1%增韌劑3-8%潤滑分散劑0.5-1%抗氧劑0.5-1%所述抗劃傷改性劑為碳纖維、玻璃纖維、硅灰石、滑石粉、沉淀硫酸鋇、銅粉中的一種或幾種的組合物。所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐-丙烯酸縮水酯三元共聚物(GMA-g-SMA)、 苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、馬來酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯 (PE-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)中的一種。所述偶聯劑為硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑中的一種。所述增韌劑為氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS樹脂)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)中的一種。所述潤滑分散劑為PETS(季戊四醇硬脂酸酯)、PE蠟、OP蠟、硬脂酸中的一種。所述抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010、亞磷酸類抗氧劑168中的一種或兩種的混合物。優選地，它包括以下重量份的原料PC料55%PMMA 料15%抗劃傷改性劑20%相容劑4%偶聯劑0.8%增韌劑4%潤滑分散劑0.5%抗氧劑(1010)0.2%抗氧劑(168)0.5% o本發明還公開一種高性能抗劃傷改性PC材料的制備方法，它包括有以下步驟Ajf PC原料在10(TC條件下鼓風干燥4 6小時，PMMA原料在80°C條件下鼓風干燥2 4小時；B、按重量配比稱取干燥好的PC料、PMMA料、抗劃傷改性劑、相容劑、偶聯劑、增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑投入到高速混合機中高速混合3 5分鐘；C、將高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝。所述雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉速140 180轉/ 分鐘。本發明有益效果在于本發明通過該方法改性的PC材料具有較好的力學性能和耐熱性能，較高的表面硬度和抗劃傷性能，且由于材料中添加了部分的PMMA和抗劃傷填料，比普通的PC原料更有價格優勢。用于電子產品外殼，免去了產品涂覆的后處理工序，可大大提聞生廣效率。


圖I為本發明高硬度抗劃傷改性PC材料的制備方法的流程示意圖。
具體實施例方式為更詳細的說明本發明的發明內容，下面結合具體實施例進一步說明。實施例I請參閱圖1，先稱量550g的PC原料，PC原料在100°C條件下鼓風干燥5小時，稱量150g的PMMA原料，PMMA原料在80°C條件下鼓風干燥4小時；稱量200g的硅灰石粉、 40g 的 GMA-g-SMA、8g 的 KH_560、40g 的 MBS、5g 的 PETS、2g 的 1010、5g 的 168，然后將干燥好的PC原料、PMMA原料連同各種以上助劑等原料投入到高速混合機中高速預混合5分鐘，將在高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行熔融、混煉、擠出、 冷卻、干燥、切粒、包裝，雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉速為160 轉/分鐘。其中，GMA-g-SMA為相容劑、KH-560為偶聯劑、MBS為增韌劑，PETS為潤滑分散劑，1010、168皆為抗氧劑。實施例2請參閱圖1，先稱量450g的PC原料，PC原料在100°C條件下鼓風干燥5小時，稱量250g的PMMA原料，PMMA原料在80°C條件下鼓風干燥4小時；稱量200g的硅灰石粉、50g 的 GMA-g-SMA、6g 的 KH-550、30g 的 MBS、6g 的 PE 蠟、2g 的 1010、6g 的 168，然后將干燥好的PC原料、PMMA原料連同各種以上助劑等原料投入到高速混合機中高速預混合5分鐘，將在高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝，雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉速為180轉 /分鐘。其中，GMA-g-SMA為相容劑、KH-550為偶聯劑、MBS為增韌劑，PE蠟為潤滑分散劑， 1010、168皆為抗氧劑。實施例3請參閱圖1，先稱量500g的PC原料，PC原料在100°C條件下鼓風干燥5小時，稱量150g的PMMA原料，PMMA原料在80°C條件下鼓風干燥4小時；稱量250g的硅灰石粉、40g 的 GMA-g-SMA、IOg 的 KH-560、38g 的 MBS、5g 的 PETS、2g 的 1010、5g 的 168，然后將干燥好的PC原料、PMMA原料連同各種以上助劑等原料投入到高速混合機中高速預混合5分鐘，將在高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝，雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230 240 V之間，螺桿轉速為170轉 /分鐘。其中，GMA-g-SMA為相容劑、KH-560為偶聯劑、MBS為增韌劑，PETS為潤滑分散劑， 1010、168皆為抗氧劑。表I高硬度抗劃傷改性PC材料的組成和性能
權利要求
1.一種高硬度抗劃傷PC材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料PC 料50 70%PMMA 料10~25%抗劃傷改性劑10~30%相容劑3~6%偶聯劑0.5~1%增韌劑3~8%潤滑分散劑0.5~1%抗氧劑0.5~1%。
2.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于所述抗劃傷改性劑為碳纖維、玻璃纖維、硅灰石、滑石粉、沉淀硫酸鋇、銅粉中的一種或幾種的組合物。
3.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐-丙烯酸縮水酯三元共聚物(GMA-g-SMA)、苯乙烯-馬來酸酐共聚物 (SMA)、馬來酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于所述偶聯劑為硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于所述增韌劑為氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物(ACR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物(MBS樹脂)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA樹脂)中的一種。
6.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于所述潤滑分散劑為PETS (季戊四醇硬脂酸酯)、PE蠟、OP蠟、硬脂酸中的一種。
7.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于所述抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010、亞磷酸類抗氧劑168中的一種或兩種的混合物。
8.根據權利要求1所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料，其特征在于，它包括以下重量份的原料PC 料55%PMMA 料15%抗劃傷改性劑20%相容劑4%偶聯劑0.8%增韌劑4%潤滑分散劑0.5%抗氧劑(1010)0.2%抗氧劑(168)0.5%。
9.一種高硬度抗劃傷改性PC材料的制備方法，其特征在于，它包括有以下步驟A、將PC原料在100°C條件下鼓風干燥4 6小時，PMMA原料在80°C條件下鼓風干燥 2 4小時；B、按重量配比稱取干燥好的PC料、PMMA料與抗劃傷改性劑、相容劑、偶聯劑、增韌劑、 潤滑分散劑和抗氧劑投入到高速混合機中高速混合3 5分鐘；C、將高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行熔融、混煉、 擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝。
10.根據權利要求9所述的一種高硬度抗劃傷改性PC材料的制備方法，其特征在于 所述雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉速140 180轉/分鐘。
全文摘要
本發明提供一種高硬度抗劃傷改性PC材料及其制備方法，先將PC料在100℃條件下鼓風干燥4～6小時，PMMA材料在80℃條件下鼓風干燥2～4小時；按重量配比稱取干燥好的PC料、PMMA料、抗劃傷改性劑、相容劑、偶聯劑、增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑投入到高速混合機中高速混合3～5分鐘；將高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝；通過該方法制備的PC改性料具有和PC原料相當的力學性能和較高的耐熱性能，且具有較高的表面硬度和較好的抗劃傷性能，適于成型手機等各種電子產品外殼，相對PC原料和PC/ABS料，具有免噴涂的優勢。
文檔編號C08L69/00GK102532853SQ201210005100
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者劉波, 王長明, 韓麗燕 申請人:東莞勁勝精密組件股份有限公司