一種耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其制備方法與流程

文檔序號：11245426閱讀：1269來源：國知局

導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料及其成型加工領(lǐng)域，尤其是一種耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚乙烯醇縮丁醛(pvb)具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，耐光、耐水、耐寒和成膜性良好，長期用于安全玻璃的生產(chǎn)。雖然pvb在高溫下易于分解，不過采用合理的抗氧化與穩(wěn)定體系，可以完全解決其熱分解而引起的釋放刺激氣體等問題。研究證明，這種材料如果與聚碳酸酯等材料共混，在相容劑的存在下，能夠制成強(qiáng)度高、韌性好、耐應(yīng)力開裂的熱塑性彈性體。尤其是pvb的柔韌性和粘合性極佳，甚至對聚碳酸酯類聚合物具有一定的增塑功能，且能夠很快修復(fù)已經(jīng)出現(xiàn)的細(xì)小裂紋，基本上避免了這類材料應(yīng)力開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明的目的在于提供一種耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其制備方法，由雙螺桿混煉擠出造粒工藝制備，其特征在于，該共聚聚碳酸酯組合物成分為：tpee為42.0-54.0質(zhì)量份；pvb為1-10質(zhì)量份；poe-馬來酸酐接枝物為21-37質(zhì)量份；磷酸鈣為1-10質(zhì)量份；氧化鋁為0-20質(zhì)量份；鈦白粉為0.4-1.4質(zhì)量份；主抗氧劑為0.15-0.5質(zhì)量份；助抗氧劑為0.15-0.5質(zhì)量份；三聚氰胺為0.1-0.6質(zhì)量份；氫氧化鈣為0-3質(zhì)量份。

優(yōu)選的，該共聚聚碳酸酯組合物成分具體指：

所述tpee為熔體質(zhì)量流動速率13±5g/10min的共聚聚酯彈性體，其熔體質(zhì)量流動速率13±1g/10min；

所述pvb樹脂的相對分子質(zhì)量在4.5萬-11萬之間，優(yōu)選相對分子質(zhì)量在5-7萬的pvb樹脂；

所述poe-馬來酸酐接枝物為自制接枝率0.8-1.2(質(zhì)量)％的poe接枝物；

所述磷酸鈣為純度大于99(質(zhì)量)％的超細(xì)磷酸鈣，粒度在5-20微米之間；

所述氧化鋁為純度大于99.6(質(zhì)量)％，粒度在0.5-5微米之間；

所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉，其粒度中值為0.405微米；

所述主抗氧劑為抗氧劑1098(n,n'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺)；

所述輔助抗氧劑為抗氧劑168(三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯)；

所述三聚氰胺為純度大于99(質(zhì)量)％的三聚氰胺，研磨后過篩(200目)使用；

所述氫氧化鈣為純度大于97(質(zhì)量)％、粒度在5-20微米之間的高純度氫氧化鈣。

優(yōu)選的，其制備步驟如下：

1)預(yù)混:將共聚聚酯彈性體(tpee)、pvb、poe-馬來酸酐接枝物、磷酸鈣、氧化鋁、鈦白粉、主抗氧劑、助抗氧劑、三聚氰胺和氫氧化鈣等組分依次加入混合機(jī)進(jìn)行預(yù)混合，混合溫度為20-30℃，轉(zhuǎn)速為100-300轉(zhuǎn)/分鐘，混合時間為8-15分鐘；

2)擠出造粒:將上述預(yù)混合好的物料從喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出造粒，即得到耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物，工藝條件設(shè)定為：螺桿轉(zhuǎn)速200-250轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速20-50轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機(jī)各段溫度200-250℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

有鑒于共聚聚碳酸酯彈性體(tpee)等由嵌段共聚聚合物構(gòu)成，易于在使用過程中產(chǎn)生應(yīng)力開裂而影響其使用壽命。本發(fā)明采用具有強(qiáng)度高、耐候性好、粘合性能和增塑性能強(qiáng)的pvb作為共聚聚碳酸酯改性材料，并選用poe接枝馬來酸酐作為二者的增容劑，使得pvb能夠有效地分散在tpee基體材料中，及時彌補(bǔ)共聚聚碳酸酯因環(huán)境因素尤其是反復(fù)折疊使用時產(chǎn)生的開裂細(xì)紋，使得tpee能夠更好地發(fā)揮其卓越的強(qiáng)度、高抗蠕變、沖擊和撓曲疲勞、低溫柔韌性，并在高溫下保持良好的性能。為了防止pvb在高溫加工過程中發(fā)生熱分解，本發(fā)明采用氫氧化鈣與三聚氰胺復(fù)合作為pvb的熱穩(wěn)定劑。同時，為了賦予復(fù)合材料穩(wěn)定的加工性能和可調(diào)節(jié)的硬度，本發(fā)明還加入了適量的氧化鋁和磷酸鈣等無機(jī)材料。所得共聚聚碳酸酯彈性體既具有優(yōu)異的力學(xué)性能，又能夠有效地消除各種應(yīng)用環(huán)境下的應(yīng)力開裂，手感良好，硬度適中，尤其適用于生產(chǎn)工具手柄、高檔信號線纜等產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其性能；

具體實施方式

一種耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物及其制備方法，由雙螺桿混煉擠出造粒工藝制備，其特征在于，該共聚聚碳酸酯組合物成分為：tpee為42.0-54.0質(zhì)量份；pvb為1-10質(zhì)量份；poe-馬來酸酐接枝物為21-37質(zhì)量份；磷酸鈣為1-10質(zhì)量份；氧化鋁為0-20質(zhì)量份；鈦白粉為0.4-1.4質(zhì)量份；主抗氧劑為0.15-0.5質(zhì)量份；助抗氧劑為0.15-0.5質(zhì)量份；三聚氰胺為0.1-0.6質(zhì)量份；氫氧化鈣為0-3質(zhì)量份。

該共聚聚碳酸酯組合物成分具體指：

所述tpee為熔體質(zhì)量流動速率13±5g/10min的共聚聚酯彈性體，其熔體質(zhì)量流動速率13±1g/10min；

所述pvb樹脂的相對分子質(zhì)量在4.5萬-11萬之間，優(yōu)選相對分子質(zhì)量在5-7萬的pvb樹脂；

所述poe-馬來酸酐接枝物為自制接枝率0.8-1.2(質(zhì)量)％的poe接枝物；

所述磷酸鈣為純度大于99(質(zhì)量)％的超細(xì)磷酸鈣，粒度在5-20微米之間；

所述氧化鋁為純度大于99.6(質(zhì)量)％，粒度在0.5-5微米之間；

所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉，其粒度中值為0.405微米；

所述主抗氧劑為抗氧劑1098(n,n'-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺)；

所述輔助抗氧劑為抗氧劑168(三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯)；

所述三聚氰胺為純度大于99(質(zhì)量)％的三聚氰胺，研磨后過篩(200目)使用；

所述氫氧化鈣為純度大于97(質(zhì)量)％、粒度在5-20微米之間的高純度氫氧化鈣。

其制備步驟如下：

2)擠出造粒：將上述預(yù)混合好的物料從喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)，熔融擠出造粒，即得到耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物，工藝條件設(shè)定為：螺桿轉(zhuǎn)速200-250轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速20-50轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機(jī)各段溫度200-250℃。

實施例1

按照以下配比的稱取各原料：tpee為42質(zhì)量份、pvb為5質(zhì)量份、poe-馬來酸酐接枝物21質(zhì)量份、磷酸鈣8.4質(zhì)量份、氧化鋁20質(zhì)量份、鈦白粉0.7質(zhì)量份、主抗氧劑1098為0.3質(zhì)量份、助抗氧劑168為0.3質(zhì)量份、三聚氰胺0.3質(zhì)量份、氫氧化鈣2質(zhì)量份，依次加入混合機(jī)，在20℃下150轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速下混合15分鐘。將該預(yù)混料從喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)(螺桿直徑35mm，長徑比42)，熔融擠出造粒，即得到耐應(yīng)力開裂的共聚聚碳酸酯組合物。工藝條件設(shè)定為：螺桿轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘；喂料機(jī)轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘；擠出機(jī)各段溫度200～250℃。