透明耐刮擦的pc樹脂組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種透明耐刮擦的PC樹脂組合物及其制備方法，其包括如下組分：PC樹脂、PMMA樹脂、穩(wěn)定劑A、穩(wěn)定劑B、抗氧劑、潤滑劑，其中，所述穩(wěn)定劑A為金屬有機(jī)化合物；穩(wěn)定劑B為含磷化合物。該制備方法包括如下步驟：將PC樹脂、PMMA樹脂、穩(wěn)定劑A、抗氧劑和潤滑劑混勻，投入雙螺桿擠出機(jī)中共混，得到熔體；通過側(cè)喂的方式將穩(wěn)定劑B加入到所述熔體中，進(jìn)行擠出，得到所述透明耐刮擦的PC樹脂組合物。本發(fā)明具有如下的有益效果：解決現(xiàn)有技術(shù)中制備透明耐刮擦PC樹脂組合物時存在的珠光、發(fā)黃等問題；同時本發(fā)明的制備工藝非常簡單，原材料獲得渠道寬，有明顯的成本優(yōu)勢，有利于大量生產(chǎn)。
【專利說明】
透明耐刮擦的PC樹脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種透明耐刮擦的PC樹脂組合物及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯PC樹脂具有優(yōu)異的耐沖擊性、耐熱性能和透明性，使用溫度范圍廣，尺寸 穩(wěn)定性高，耐蠕變性好，被廣泛的應(yīng)用于汽車、電子電器、玻璃透鏡和醫(yī)學(xué)裝置等領(lǐng)域。PC的 透光率Imm厚度高達(dá)90%，折射率高，可以作為很好的光學(xué)材料。但PC的耐刮擦性能差，硬度 低，限制了PC的應(yīng)用。目前常用的提高PC的硬度和耐磨性的方法，是通過PC成型后表面覆蓋 高硬度的涂層或者添加耐刮擦劑，這些方法造成材料的透光率降低，成本高，且工藝流程復(fù) 雜。
[0003] 聚甲基丙烯酸甲酯具有優(yōu)異的耐刮擦性能和透明度，但是其耐沖擊性能和耐熱性 能不佳。將PC和聚甲基丙烯酸甲酯做成合金時，最大的困難點(diǎn)在于高溫共混時，兩者相容性 差，混合不均勻，造成最終的制品不透明。常規(guī)的共混工藝做出的PC/PMMA合金，當(dāng)PMM添加 量超過一定比例(一般超過3%)時，制品表面即會出現(xiàn)發(fā)霧珠光的效果，如果PMMA含量繼續(xù) 增加，制品不透明。
[0004] 專利文獻(xiàn)CN201410328787.4中提供了一種制備透明PMMA/PC合金的方法。但該方 法需在丙烯酸甲酯樹脂熔融后通入高壓惰性氣體，使用高壓注射栗從擠出機(jī)的側(cè)喂口注 入，控制氣體壓力高于7.4MPa，并使用長徑比較大的擠出機(jī)，在工藝要求及其嚴(yán)格，設(shè)備復(fù) 雜，不利于大量生產(chǎn)。專利CN104910605A采用聚甲基丙烯酸酯共聚物為馬來酸酐-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物P(MAH-St-MMA)改善PC耐刮擦性能，注塑時，產(chǎn)品容易發(fā)黃、出 現(xiàn)銀絲，嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀，加工穩(wěn)定性差。受限于P(MAH-St-MMA)的聚合技術(shù)，該材料成本 昂貴，不利于大面積是推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種透明耐刮擦的PC樹脂組合物及 其制備方法。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供了一種透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其包括按重量份數(shù)計 的如下組分： PC樹脂 5~80份； PMMA樹脂 20~95份; 穩(wěn)定劑A 0.01~0.5份；
[0008] 穩(wěn)定劑B 0.01~1份； 抗氧劑： 0.05~1份； 潤滑劑； 0.1~2份；
[0009]其中，所述穩(wěn)定劑A為金屬有機(jī)化合物;穩(wěn)定劑B為含磷化合物。
[0010] PMMA樹脂低于20份，材料的耐刮擦性會明顯降低；高于95份，材料韌性會很差。穩(wěn) 定劑A低于0.01份，材料的珠光不能有效改善;高于0.5份材料易發(fā)黃。穩(wěn)定劑B低于0.01份， 材料的珠光不能有效改善;高于1份材料易透明性會損失。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述PC樹脂為熔融酯交換法制備的雙酸A型PC樹脂。
[0012] 作為優(yōu)選方案，所述PC樹脂的重均分子量為15000~28000g/mol。
[0013] 作為優(yōu)選方案，所述PMMA樹脂的重均分子量為40000~120000g/mol。
[0014] 作為優(yōu)選方案，所述穩(wěn)定劑A選自烷氧基鋁類化合物、有機(jī)錫類化合物、有機(jī)鐵類 化合物中的至少一種。
[0015] 作為優(yōu)選方案，所述穩(wěn)定劑B選自磷酸二氫鈉、磷酸二氫鈣、磷酸二氫鋅、亞磷酸三 苯酯、季戊四醇二亞磷酸酯、亞磷酸中的至少一種。
[0016] 作為優(yōu)選方案，所述抗氧劑選自芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗 氧劑、硫代酯類抗氧劑、芳族磷酸酯、季戊四醇酯、輔助抗氧劑中的一種或幾種。
[0017] 作為優(yōu)選方案，所述潤滑劑選自硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、 石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯 酸共聚物、芳族磷酸酯中的一種或幾種。
[0018] 第二方面，本發(fā)明提供了 一種如前述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物的制備方法， 其包括如下步驟：
[0019] 將PC樹脂、PMMA樹脂、穩(wěn)定劑A、抗氧劑和潤滑劑混勻，投入雙螺桿擠出機(jī)中共混， 得到熔體；
[0020] 通過側(cè)喂的方式將穩(wěn)定劑B加入到所述熔體中，進(jìn)行擠出，得到所述透明耐刮擦的 PC樹脂組合物。
[0021] 作為優(yōu)選方案，所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿的長徑比為32~45,螺桿轉(zhuǎn)速為400~ 600rpm，擠出溫度為190~250°C。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0023] 1、解決現(xiàn)有技術(shù)中制備透明耐刮擦PC樹脂組合物時存在的珠光、發(fā)黃等問題；
[0024] 2、同時本發(fā)明的制備工藝非常簡單，原材料獲得渠道寬，有明顯的成本優(yōu)勢，有利 于大量生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0026] 實施例1~4和比較例1~6中透明耐刮擦樹脂組合物中的各組分及其含量如表1所 示，分別按照表1中各實施例及比較例的組分和含量進(jìn)行備料。將上述原材料不包含穩(wěn)定劑 B的混合物在高速混合機(jī)內(nèi)預(yù)混3~10分鐘，然后預(yù)混料經(jīng)雙螺桿共混，通過側(cè)喂的方式將 穩(wěn)定劑B添加到熔體中。其中所用擠出機(jī)溫度為190~250Γ，螺桿長徑比為32~45,螺桿轉(zhuǎn) 速為400~600轉(zhuǎn)/分鐘，冷卻造粒，得到具有透明耐刮擦PC樹脂組合物。
[0027] 以上實施例和對比例中涉及組分及特性如下：
[0028] PCl:重均分子量15,000;
[0029] PC2:重均分子量28,000;
[0030] PC3:重均分子量20,000;
[0031] PMMAl:重均分子量80,000;
[0032] ?麗六2:重均分子量120,000;
[0033] ?麗六3:重均分子量40,000;
[0034] P(MAH-St-MMA) :MAH含量20%，重均分子量40,000;
[0035]穩(wěn)定劑Al:烷氧基鋁類有機(jī)化合物；
[0036]穩(wěn)定劑A2:有機(jī)錫類化合物；
[0037]穩(wěn)定劑A3:有機(jī)鈦類化合物；
[0038]穩(wěn)定劑BI:磷酸二氫鈉；
[0039]穩(wěn)定劑B2:磷酸二氫鈣；
[0040] 穩(wěn)定劑B3:磷酸二氫鋅；
[0041]抗氧劑：1076;潤滑劑芳族磷酸酯。
[0042] 表1組分及含量表
[0044]物理性能測試方法：
[0045] 透明度:按照ASTM D1003測試，樣品厚度為3mm。
[0046] 鉛筆硬度：按照ASTM D3363測試，負(fù)重500g。
[0047] 黃度指數(shù):按照ASTM E313測試，樣品厚度為3mm。
[0048] 通過表1的結(jié)果對比可知，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:解決現(xiàn)有技術(shù)中制備透明耐刮擦PC樹 脂組合物時存在的珠光、發(fā)黃等問題，同時本發(fā)明的制備工藝非常簡單，原材料獲得渠道 寬，有明顯的成本優(yōu)勢，有利于大量生產(chǎn)。
[0049] 實施例5~8和比較例7~12中透明耐刮擦樹脂組合物中的各組分及其含量如表2 所示，分別按照表2中各實施例及比較例的組分和含量進(jìn)行備料。將上述原材料不包含穩(wěn)定 劑B的混合物在高速混合機(jī)內(nèi)預(yù)混3~10分鐘，然后預(yù)混料經(jīng)雙螺桿共混，通過側(cè)喂的方式 將穩(wěn)定劑B添加到熔體中。其中所用擠出機(jī)溫度為190~250°C，螺桿長徑比為32~45,螺桿 轉(zhuǎn)速為400~600轉(zhuǎn)/分鐘，冷卻造粒，得到PC樹脂組合物。
[0050] 表2組分及含量表
[0052]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1. 一種透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，包括按重量份數(shù)計的如下組分： PC樹脂 5~80份； PMMA樹脂 20~95份； 穩(wěn)定劑A 0.()1-0.5份; 穩(wěn)定劑B 0.01~1份； 抗氧劑： 0,05~丨份； 潤滑劑： 0,1~2:份；： 其中，所述穩(wěn)定劑A為金屬有機(jī)化合物;穩(wěn)定劑B為含磷化合物。2. 如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述PC樹脂為熔融酯 交換法制備的雙酸A型PC樹脂。3. 如權(quán)利要求1或2所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述PC樹脂的重 均分子量為15000~28000g/mol。4. 如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述PMMA樹脂的重均 分子量為40000 ~120000g/mol。5. 如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述穩(wěn)定劑A選自烷 氧基鋁類化合物、有機(jī)錫類化合物、有機(jī)鐵類化合物中的至少一種。6. 如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述穩(wěn)定劑B選自磷 酸二氫鈉、磷酸二氫鈣、磷酸二氫鋅、亞磷酸三苯酯、季戊四醇二亞磷酸酯、亞磷酸中的至少 一種。7. 如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述抗氧劑選自芳香 胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑、芳族磷酸酯、季戊四醇 酯、輔助抗氧劑中的一種或幾種。8. 如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物，其特征在于，所述潤滑劑選自硅 油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋 酸乙烯共聚物、季戊四醇硬脂酸酯、乙烯-丙烯酸共聚物、芳族磷酸酯中的一種或幾種。9. 一種如權(quán)利要求1所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： 將PC樹脂、PMMA樹脂、穩(wěn)定劑A、抗氧劑和潤滑劑混勻，投入雙螺桿擠出機(jī)中共混，得到 熔體； 通過側(cè)喂的方式將穩(wěn)定劑B加入到所述熔體中，進(jìn)行擠出，得到所述透明耐刮擦的PC樹 脂組合物。10. 如權(quán)利要求9所述的透明耐刮擦的PC樹脂組合物的制備方法，其特征在于，所述雙 螺桿擠出機(jī)的螺桿的長徑比為32~45,螺桿轉(zhuǎn)速為400~600rpm，擠出溫度為190~250°C。
【文檔編號】C08K3/22GK105860487SQ201610410633
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】劉星, 周霆, 羅明華, 辛敏琦
【申請人】上海錦湖日麗塑料有限公司