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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
PC是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕性，較高的強(qiáng)度、耐熱性和耐寒性。其強(qiáng)度可以滿足從手機(jī)到防彈玻璃的各種需要。目前其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可應(yīng)用于電子產(chǎn)品、家用電器、辦公用品及汽車等領(lǐng)域。但由于其表面鉛筆硬度只有2B左右，平時(shí)用PC材料成型的制品，為了保護(hù)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(qǐng)第201010153417. 3號(hào)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(qiáng)度、耐化學(xué)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(xué)品差，硬度和強(qiáng)度低等缺陷。然而，公開的內(nèi)容中主要是解決了耐化學(xué)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(chǎn)品上，要進(jìn)行涂覆處理以增加產(chǎn)品的抗劃傷性能，從而加大了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。而且在生產(chǎn)過程中，由于增加了噴涂處理，所以增加了揮發(fā)性有機(jī)化合物的產(chǎn)生，加重了對(duì)操作人員身體健康的危害和對(duì)環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種力學(xué)強(qiáng)度高、韌性好、高表面硬度且抗劃傷的PC材料，同時(shí)還提供這種PC改性材料的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)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(lián)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(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)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(yōu)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(lián)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(fā)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(fēng)干燥4 6小時(shí)，PMMA原料在80°C條件下鼓風(fēng)干燥2 4小時(shí)；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(lián)劑、增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑投入到高速混合機(jī)中高速混合3 5分鐘；C、將高速混合機(jī)中預(yù)混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中進(jìn)行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝。所述雙螺桿擠出機(jī)的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速140 180轉(zhuǎn)/ 分鐘。本發(fā)明有益效果在于本發(fā)明通過該方法改性的PC材料具有較好的力學(xué)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(jià)格優(yōu)勢(shì)。用于電子產(chǎn)品外殼，免去了產(chǎn)品涂覆的后處理工序，可大大提聞生廣效率。


圖I為本發(fā)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(shí)施例方式為更詳細(xì)的說明本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明。實(shí)施例I請(qǐng)參閱圖1，先稱量550g的PC原料，PC原料在100°C條件下鼓風(fēng)干燥5小時(shí)，稱量150g的PMMA原料，PMMA原料在80°C條件下鼓風(fēng)干燥4小時(shí)；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(jī)中高速預(yù)混合5分鐘，將在高速混合機(jī)中預(yù)混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中進(jìn)行熔融、混煉、擠出、 冷卻、干燥、切粒、包裝，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為160 轉(zhuǎn)/分鐘。其中，GMA-g-SMA為相容劑、KH-560為偶聯(lián)劑、MBS為增韌劑，PETS為潤滑分散劑，1010、168皆為抗氧劑。實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖1，先稱量450g的PC原料，PC原料在100°C條件下鼓風(fēng)干燥5小時(shí)，稱量250g的PMMA原料，PMMA原料在80°C條件下鼓風(fēng)干燥4小時(shí)；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(jī)中高速預(yù)混合5分鐘，將在高速混合機(jī)中預(yù)混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中進(jìn)行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為180轉(zhuǎn) /分鐘。其中，GMA-g-SMA為相容劑、KH-550為偶聯(lián)劑、MBS為增韌劑，PE蠟為潤滑分散劑， 1010、168皆為抗氧劑。實(shí)施例3請(qǐng)參閱圖1，先稱量500g的PC原料，PC原料在100°C條件下鼓風(fēng)干燥5小時(shí)，稱量150g的PMMA原料，PMMA原料在80°C條件下鼓風(fēng)干燥4小時(shí)；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(jī)中高速預(yù)混合5分鐘，將在高速混合機(jī)中預(yù)混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中進(jìn)行熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿溫度控制在230 240 V之間，螺桿轉(zhuǎn)速為170轉(zhuǎn) /分鐘。其中，GMA-g-SMA為相容劑、KH-560為偶聯(lián)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(quán)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(lián)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種。
5.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(lián)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(fēng)干燥4 6小時(shí)，PMMA原料在80°C條件下鼓風(fēng)干燥 2 4小時(shí)；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(lián)劑、增韌劑、 潤滑分散劑和抗氧劑投入到高速混合機(jī)中高速混合3 5分鐘；C、將高速混合機(jī)中預(yù)混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中進(jìn)行熔融、混煉、 擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝。
10.根據(jù)權(quán)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(jī)的螺桿溫度控制在230 240°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速140 180轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)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(fēng)干燥4～6小時(shí)，PMMA材料在80℃條件下鼓風(fēng)干燥2～4小時(shí)；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(lián)劑、增韌劑、潤滑分散劑、抗氧劑投入到高速混合機(jī)中高速混合3～5分鐘；將高速混合機(jī)中預(yù)混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)料斗中進(jìn)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(dāng)?shù)牧W(xué)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(jī)等各種電子產(chǎn)品外殼，相對(duì)PC原料和PC/ABS料，具有免噴涂的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C08L69/00GK102532853SQ201210005100
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者劉波, 王長明, 韓麗燕 申請(qǐng)人:東莞勁勝精密組件股份有限公司