一種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠型材的制備方法
【專利摘要】本發明屬于高分子材料【技術領域】，涉及一種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠型材及其制備方法。該超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料包括內層和外層，其中，內層部分的厚度為2～5mm，質量分數為70～95%，外層部分厚度為0.2～0.6mm，質量分數為5～30%；內層由包含以下重量份的組分制成：35～55份的聚苯醚、15～32份的聚苯乙烯、5～15份的玻璃微珠、15～30份的玻纖、0.2～0.5份的抗氧劑和0.2～0.7份的潤滑劑，外層由包含以下重量份的組分組成：40～78份的聚碳酸酯、10～30份玻纖、5～13份玻璃微珠、5～17份聚乙烯、0.2～0.7份潤滑劑和0.2～0.5份抗氧劑。本發明可以降低成本，節約能源，實現以塑代鋼。
【專利說明】一種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠型材的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料【技術領域】，涉及一種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠型材 的制備方法。

【背景技術】
[0002] 隨著社會的進步，科技的發展，人們的生活越來越便利，同時人們對環境的關注度 也越來越高。聚苯醚（PPO)是一種性能優異的熱塑性工程塑料，具有密度小、無毒、耐蠕變 性能好、成型收縮率低，玻璃化轉變溫度（Tg)高，電性能好等優點。但PPO也有一些缺點， 如耐溶劑性差、制品容易發生應力開裂、缺口沖擊強度低等。同時，PPO耐光性差，長時間在 陽光或熒光燈下使用產品易變色，顏色發黃，這影響了PPO在戶外的推廣應用。
[0003] 聚碳酸酯（PC)材料不僅具有良好的機械性能，而且材料表面光滑有光澤，適合作 為型材的外表面使用，同時，聚碳酸酯的耐候性要比聚苯醚好得多，這也更適合型材在外部 使用。因而將兩者結合，內層的MPPO材料密度很低，賦予了型材超低的密度，外層的聚碳酸 酯賦予材料良好的表面以及耐候性。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于為克服現有技術中PPO存在的缺口沖擊強度低、耐光性差、價 格較高等缺陷，而提供一種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料。
[0005] 本發明的另一個目的是提供一種上述超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料的制 備方法。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：
[0007] -種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，該超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材 料包括內層和外層，其中，內層部分的厚度為2?5mm，質量分數為70?95%，外層部分厚度 為0· 2?0· 6mm，質量分數為5?30% ;
[0008] 其中內層為改性聚苯醚材料，由包含以下重量份的組分制成：
[0009] 聚苯釀 35?55份，
[0010] 聚苯乙烯 15?32份，
[0011] 玻璃微珠 5?15份，
[0012] 玻纖 15?30份，
[0013] 第一潤滑劑 0· 2?0· 7份，
[0014] 第一抗氧劑 0· 2?0· 5份。
[0015] 外層為改性聚碳酸酯材料，由包含以下重量份的組分制成：
[0016] 聚碳酸酯 40?78份，
[0017] 玻纖 10?30份，
[0018] 玻璃微珠 5?13份，
[0019] 聚乙烯 5?17份，
[0020] 第二潤滑劑 0· 2?0· 7份，
[0021] 第二抗氧劑 （λ2?0· 5份。
[0022] 所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料的密度<I. 20g/cm3。
[0023] 所述的聚苯乙烯為高抗沖聚苯乙烯。
[0024] 所述的玻璃微珠選自空心玻璃微珠，真密度為0. 32g/cm3?0. 6g/cm3。
[0025] 所述的玻纖為通用長玻璃纖維。
[0026] 所述的聚乙烯為高密度聚乙烯。
[0027] 所述的第一或第二潤滑劑選自硬脂酸鈣、硅酮、石蠟、聚乙烯蠟或硬脂酸鋅中的一 種或一種以上。
[0028] 所述的第一或第二抗氧劑選自四[β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季 戊四醇酯、β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三[2. 4-二叔丁基苯基] 亞磷酸酯中的一種或一種以上。
[0029] -種上述超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料的制備方法，該方法包括以下步 驟：
[0030] (1)稱取35?55份的聚苯醚、15?32份的聚苯乙烯、5?15份的玻璃微珠、15? 30份的玻纖、0. 2?0. 5份的抗氧劑和0. 2?0. 7份的潤滑劑，經高混機高速混勻，然后將 混合料倒入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機拉條切粒得到內層的改性聚苯醚粒料；
[0031] (2)稱取40?78份的聚碳酸酯、10?30份玻纖、5?13份玻璃微珠、5?17份 聚乙烯、0. 2?0. 7份潤滑劑和0. 2?0. 5份抗氧劑，經高混機高速混勻，然后將混合料倒入 螺桿擠出機中，經螺桿擠出機拉條切粒得到外層的改性聚碳酸酯粒料；
[0032] (3)然后由主機擠出步驟（1)制備的改性聚苯醚粒料內層，共擠機擠出步驟（2)制 備的改性聚碳酸酯粒料外層，最后成型即得到超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料。
[0033] 所述的高混機轉速為800?IOOOrpm,混合溫度為30?80°C，混合時間為3? IOmin0
[0034] 所述的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機，溫度為240?290°C。
[0035] 本發明同現有技術相比，具有以下優點和有益效果：
[0036] 首先，本發明以MPPO作為內層，MPPO中添加玻璃微珠大幅度降低了材料密度，其 次，外層用聚碳酸酯改性料，擠出聚碳酸酯材料的表面光滑有光澤，賦予型材很好的外觀， 聚碳酸酯具有良好的耐候性，更加適合戶外使用，同時，在聚碳酸酯里添加的玻璃微珠也降 低了材料的密度，使得型材成品具有很低的密度，更節能環保，便于安裝。最后，外層的聚碳 酸酯中添加了高密度聚乙烯，既可以使聚碳酸酯表面更加光滑細膩，也可以進一步降低材 料的成本和密度。

【具體實施方式】
[0037] 以下結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0038] 其中，實施例里用的玻纖均為巨石的通用長玻璃纖維988A，所用的高密度聚乙烯 為上海賽科的5502FA。
[0039] 實施例1
[0040] ( 1)內層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0041] 聚苯醚 42份，
[0042] 聚苯乙烯 28份，
[0043] 玻璃微珠(密度為0.46g/cm3) 5份，
[0044] 玻纖 30份，
[0045] 抗氧劑 1010 0.2 份，
[0046]抗氧劑 168 〇· 1 份，
[0047] 硬脂酸鈣 〇· 2份；
[0048]將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為800-1000rmp，混合溫度為40°C， 混合IOmin;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在260-290°C，拉條切粒。
[0049] (2)外層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0050] 聚碳酸酯 78份，
[0051] 玻纖 10份，
[0052] 玻璃微珠(密度為0· 46g/cm3) 5份，
[0053] 高密度聚乙烯 7份，
[0054]硅酮 0.5 份，
[0055] 抗氧劑 1010 〇· 1 份，
[0056] 抗氧劑 168 〇· 2 份；
[0057] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為800-1000rmp，混合溫度為40°C， 混合IOmin;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在240-260°C，拉條切粒。
[0058] (3)將步驟（1)、（2)制得的外層與內層的原料進入共擠機，內層經主機擠出，厚度 為5_，外層由共擠機擠出，厚度為0. 3_，冷卻定型得到產品，該產品的內層質量為95%，外 層質量份為5%。
[0059] 實施例2
[0060] (1)內層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0061] 聚苯醚 45份，
[0062] 聚苯乙烯 20份，
[0063] 玻璃微珠(密度為0.6g/cm3) 10份，
[0064] 玻纖 25份，
[0065] 抗氧劑 1010 〇· 1 份，
[0066] 抗氧劑 168 〇· 2 份，
[0067] 硅酮 〇· 7 份；
[0068] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為800-1000rmp，混合溫度為60°C， 混合IOmin;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在250-280°C，拉條切粒。
[0069] (2)外層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0070] 聚碳酸酯 67份，
[0071] 玻纖 20份，
[0072] 玻璃微珠(密度為0.6g/cm3) 8份，
[0073] 高密度聚乙烯 5份，
[0074]抗氧劑 1010 〇· 3 份，
[0075] 抗氧劑 168 〇· 2 份，
[0076] 硬脂酸鈣 〇· 5份；
[0077] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為800-1000rmp，混合溫度為60°C， 混合5min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在240-270°C，拉條切粒。
[0078] (3)將步驟（1)、（2)制得的外層與內層的原料進入共擠機，內層經主機擠出，厚度 為2_，外層由共擠機擠出，厚度為0. 6_，冷卻定型得到產品，該產品的內層質量份為77%， 外層質量份為23%。
[0079] 實施例3
[0080] ( 1)內層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0081] 聚苯醚 35份，
[0082] 聚苯乙烯 30份，
[0083] 玻璃微珠(密度為0.46g/cm3) 10份，
[0084] 玻纖 25份，
[0085] 抗氧劑 1010 0.2 份，
[0086] 抗氧劑 168 〇· 2 份，
[0087] 石蠟 〇· 2 份；
[0088] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為800-1000rmp，混合溫度為60°C， 混合6min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在250-280°C，拉條切粒。
[0089] (2)外層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0090] 聚碳酸酯 40份，
[0091] 玻纖 30份，
[0092] 玻璃微珠(密度為0.46g/cm3) 13份，
[0093] 高密度聚乙烯 17份，
[0094] 抗氧劑 1010 〇· 1 份，
[0095] 抗氧劑 168 〇· 1 份，
[0096] 硬脂酸鋅 〇· 5份；
[0097] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為800-1000rmp，混合溫度為70°C， 混合4min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在250-270°C，拉條切粒。
[0098] (3)將步驟（1)、（2)制得的外層與內層的原料進入共擠機，內層經主機擠出，厚度 為5mm，外層由共擠機擠出，厚度為0. 2mm，冷卻定型得到產品，該產品的內層質量份為90%， 外層質量份為10%。
[0099] 實施例4
[0100] ( 1)內層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0101] 聚苯醚 40份，
[0102] 聚苯乙烯 32份，
[0103] 玻璃微珠(密度為〇.32g/cm3) 8份，
[0104] 玻纖 20份，
[0105] 抗氧劑 1010 0.3 份，
[0106] 抗氧劑 168 0.2 份，
[0107] 硬脂酸鈣 〇· 2份；
[0108]將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為500-700rmp，混合溫度為60°C， 混合5min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在260-280°C，拉條切粒。
[0109] (2)外層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0110] 聚碳酸酯 70份，
[0111] 玻纖 15份，
[0112] 玻璃微珠(密度為0.32g/cm3) 7份，
[0113] 高密度聚乙烯 8份，
[0114]抗氧劑 1010 0.1 份，
[0115]抗氧劑 168 0.1 份，
[0116] 娃酮 0· 7 份；
[0117] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為700-1000rmp，混合溫度為40°C， 混合6min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在250-270°C，拉條切粒。
[0118] (3)將步驟（1)、（2)制得的外層與內層的原料進入共擠機，內層經主機擠出，厚度 為4_，外層由共擠機擠出，厚度為0. 3_，冷卻定型得到產品，該產品的內層質量份為85%， 外層質量份為15%。
[0119] 實施例5
[0120] ( 1)內層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0121] 聚苯醚 37份，
[0122] 聚苯乙烯 18份，
[0123] 玻璃微珠(密度為0.6g/cm3) 15份，
[0124] 玻纖 30份，
[0125]抗氧劑 1010 0.1 份，
[0126]抗氧劑 168 0.2 份，
[0127] 聚乙烯蠟 0.3份；
[0128] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為500-700rmp，混合溫度為60°C， 混合6min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在260-280°C，拉條切粒。
[0129] (2)外層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0130] 聚碳酸酯 60份，
[0131] 玻纖 20份，
[0132] 玻璃微珠(密度為0.6g/cm3) 5份，
[0133] 高密度聚乙烯 15份，
[0134]抗氧劑 1010 0.2 份，
[0135] 抗氧劑 168 0.2 份，
[0136]石蠟 0.5份；
[0137] 將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為700-1000rmp，混合溫度為40°C， 混合6min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在250-270°C，拉條切粒。
[0138] (3)將步驟（1)、（2)制得的外層與內層的原料進入共擠機，內層經主機擠出，厚度 為3mm，外層由共擠機擠出，厚度為0. 4mm，冷卻定型得到產品，該產品的內層質量份為75%， 外層質量份為25%。
[0139] 實施例6
[0140] (1)內層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0141] 聚苯醚 55份，
[0142] 聚苯乙烯 15份，
[0143] 玻璃微珠(密度為0.4g/cm3) 15份，
[0144] 玻纖 15份，
[0145]抗氧劑 1010 0.1 份，
[0146]抗氧劑 168 0.1 份，
[0147] 硬脂酸鋅 0.5份；
[0148]將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為500-700rmp，混合溫度為40°C， 混合6min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在270-290°C，拉條切粒。
[0149] (2)外層，按下列重量份稱取各組分原料：
[0150] 聚碳酸酯 58份，
[0151] 玻纖 25份，
[0152] 玻璃微珠(密度為0.4g/cm3) 10份，
[0153] 高密度聚乙烯 7份，
[0154]抗氧劑 1076 0.2 份，
[0155] 聚乙烯蠟 0.2份；
[0156]將上述原料經高混機高速混勻，其高混機速度為700-1000rmp，混合溫度為40°C， 混合6min;將混合物料經雙螺桿擠出機，控制各區的溫度在250-270°C，拉條切粒。
[0157] (3)將步驟（1)、（2)制得的外層與內層的原料進入共擠機，內層經主機擠出，厚度 為2mm，外層由共擠機擠出，厚度為0. 5mm，冷卻定型得到產品，該產品的內層質量份為70%， 外層質量份為30%。
[0158] 上述實施例1-6制備的產品的性能測試如表1。
[0159]表1
[0160]

【權利要求】
1. 一種超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：該超輕改性聚苯醚與聚碳 酸酯共擠材料包括內層和外層，其中，內層部分的厚度為2?5mm，質量分數為70?95%，外 層部分厚度為〇· 2?0· 6mm，質量分數為5?30% ; 其中內層為改性聚苯醚材料，由包含以下重量份的組分制成： 聚苯醚 35?55份， 聚苯乙烯 15?32份， 玻璃微珠 5?15份， 玻纖 15?30份， 第一潤滑劑 0. 2?0. 7份， 第一抗氧劑 0. 2?0. 5份。 外層為改性聚碳酸酯材料，由包含以下重量份的組分制成： 聚碳酸酯 40?78份， 玻纖 10?30份， 玻璃微珠 5?13份， 聚乙烯 5?17份， 第二潤滑劑 0. 2?0. 7份， 第二抗氧劑 0. 2?0. 5份。
2. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述的 超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料的密度< 1. 20g/cm3。
3. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述的 聚苯乙烯為高抗沖聚苯乙烯。
4. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述的 玻璃微珠選自空心玻璃微珠，真密度為0. 32g/cm3?0. 6g/cm3。
5. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述的 玻纖為通用長玻璃纖維。
6. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述的 聚乙烯為高密度聚乙烯。
7. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述的 第一或第二潤滑劑選自硬脂酸鈣、硅酮、石蠟、聚乙烯蠟或硬脂酸鋅中的一種或一種以上。
8. 根據權利要求1所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料，其特征在于：所述 的第一或第二抗氧劑選自四[β- (3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、 β - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯 中的一種或一種以上。
9. 一種權利要求1-8中任一所述的超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料的制備方法， 其特征在于：該方法包括以下步驟： (1) 稱取35?55份的聚苯醚、15?32份的聚苯乙烯、5?15份的玻璃微珠、15?30 份的玻纖、〇. 2?0. 5份的抗氧劑和0. 2?0. 7份的潤滑劑，經高混機高速混勻，然后將混合 料倒入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機拉條切粒得到內層的改性聚苯醚粒料； (2) 稱取40?78份的聚碳酸酯、10?30份玻纖、5?13份玻璃微珠、5?17份聚乙 烯、0. 2?0. 7份潤滑劑和0. 2?0. 5份抗氧劑，經高混機高速混勻，然后將混合料倒入螺桿 擠出機中，經螺桿擠出機拉條切粒得到外層的改性聚碳酸酯粒料； (3 )然后由主機擠出步驟（1)制備的改性聚苯醚粒料內層，共擠機擠出步驟（2 )制備的 改性聚碳酸酯粒料外層，最后成型即得到超輕改性聚苯醚與聚碳酸酯共擠材料。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述的高混機轉速為800? lOOOrpm，混合溫度為30?80°C，混合時間為3?lOmin ; 或所述的螺桿擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機，溫度為240?290°C。
【文檔編號】C08L51/04GK104275888SQ201310275289
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】楊桂生, 趙亞囡 申請人:上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司