一种填充PC组合物

摘要

本发明提供了一种填充PC组合物，由包括如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂45‑90份；无机填料5‑40份；丙烯酸和/或丙烯酸酯3‑15份；金属氧化物0.5‑5份；交联剂0.02‑0.5份；助剂0.1‑2份。本发明所述的填充PC组合物中的丙烯酸和/或丙烯酸酯分子结构中的羧基结构，由于其分子结构中的羧基，易与金属氧化物反应生产羧酸盐；同时均匀分散在聚合物中的金属离子，易与无机填料表面的极性基团相互作用，从而增强了无机填料和PC的界面结合力。

权利要求

1.一种填充PC组合物，其特征在于：该组合物由包括如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂45-90份；无机填料5-40份；丙烯酸与丙烯酸酯的混合物或丙烯酸3-15份；金属氧化物0.5-5份；交联剂0.02-0.5份；助剂0.1-2份。

2.根据权利要求1所述的填充PC组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯的数均分子量为

10000-40000。

3.根据权利要求1所述的填充PC组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯的数均分子量为

20000-30000。

4.根据权利要求2或3所述的填充PC组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯的重量份数为

50-90份。

5.根据权利要求1所述的填充PC组合物，其特征在于：所述的无机填料为滑石粉、高岭土、硅灰石、云母、埃洛石中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求5所述的填充PC组合物，其特征在于：所述无机填料的重量份数为5-20份。

7.根据权利要求1所述的填充PC组合物，其特征在于：所述丙烯酸的纯度≥98.5％；所述丙烯酸酯的纯度≥98.5％。

8.根据权利要求4所述的填充PC组合物，其特征在于：所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的中一种或两种以上的混合物；所述丙烯酸与丙烯酸酯的混合物或丙烯酸的总重量份数为3-12份。

9.根据权利要求1所述的填充PC组合物，其特征在于：所述金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化铁或氧化铝；所述金属氧化物的重量份数为1-4份。

10.根据权利要求1所述的填充PC组合物，其特征在于：所述交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中一种或两种以上的混合物。

11.根据权利要求10所述的填充PC组合物，其特征在于：所述交联剂的重量份数为

0.02-0.3份。

说明书

一种填充PC组合物

技术领域

[0001] 本发明属于高分子改性技术领域，尤其是涉及一种填充PC组合物。

背景技术

[0002] PC是一种具有优良物理机械性能的热塑性工程塑料，其透明性和阻燃性优良，具有广阔的应用领域；但由于聚碳酸酯分子链中苯环的存在，分子链刚性大，使用过程中极易应力开裂，同时现在塑料制件的应用越来越薄壁化，对材料的刚性要求也越来越高，通常情况下通过填料的加入提高材料的模量，但随着而来的就是填料加入在体系内的分散不均，聚集等现场，严重影响材料的性能，这是目前填充PC亟需解决的问题。

[0003] 本发明在研究中发现，通过丙烯酸和丙烯酸酯在双螺杆中的原位聚合，另通过其与金属氧化物反应生成羧酸盐。而羧酸盐具有的强极性作用，易与填料表面的羟基或其他基团相互作用，相互作用，在材料体系内性能均匀的网络结构，金属离子在其中充当物理交联键的作用。综上，通过填料的均匀分散，配合金属离子交联键的作用，赋予了材料良好的韧性和刚性。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种填充PC组合物，该组合物具有良好的韧性和刚性。

[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0006] 一种填充PC组合物，由包括如下重量份数的原料制备而成：聚碳酸酯树脂45-90份；无机填料5-40份；丙烯酸和/或丙烯酸酯3-15份；金属氧化物0.5-5份；交联剂0.02-0.5份；助剂0.1-2份。

[0007] 进一步的，所述聚碳酸酯的数均分子量为10000-40000。

[0008] 优选地，所述聚碳酸酯的数均分子量为20000-30000。

[0009] 进一步的，所述聚碳酸酯的重量份数为50-90份。

[0010] 进一步的，所述的无机填料为滑石粉、高岭土、硅灰石、云母、埃洛石中的一种或两种以上的混合物。

[0011] 进一步的，所述无机填料的重量份数为1-30份；

[0012] 优选地，所述无机填料的重量份数为5-20份。

[0013] 进一步的，所述丙烯酸的纯度≥98.5％；所述丙烯酸酯的纯度≥98.5％。

[0014] 进一步的，所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的中一种或两种以上的混合物；

[0015] 优选地，所述丙烯酸酯和/或丙烯酸的重量份数为3-12份。

[0016] 进一步的，所述金属氧化物为氧化锌，氧化镁，氧化铁或氧化铝；

[0017] 进一步的，所述金属氧化物的重量份数为1-4份。

[0018] 进一步的，所述交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰，异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中一种或两种以上的混合物。

[0019] 优选地，所述交联剂的重量份数为0.02-0.3份。

[0020] 相对于现有技术，本发明所述的填充PC组合物具有以下优势：

[0021] (1)本发明所述的填充PC组合物丙烯酸和/或丙烯酸酯通过交联剂的作用，充分聚合，均一分散在聚合物体系中，同时组分中的小分子易被真空设备抽提分离；

[0022] (2)本发明所述的填充PC组合物由于丙烯酸分子结构中的羧基，易与金属氧化物反应生产羧酸盐，同时均匀分散在聚合物中的金属离子，易与填料表面的极性基团相互作用，从而增强了填料和聚合物基体的界面结合力；

[0023] (4)本发明所述的填充PC组合物中金属氧化物中的金属离子可作为物理交联点作用，在分子链间建立动态的平衡，易耗散掉材料薄弱部位存在的内应力，提高材料的综合性能。

具体实施方式

[0024] 除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。

[0025] 在说明书和权利要求书中使用的，单数型“一个”和“这个”包括复数参考，除非上下文另有清楚的表述。例如，术语“(一个)细胞”包括复数的细胞，包括其混合物。

[0026] 所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。

[0027] 本发明的实施例1-3和对比例1-3中使用的PC为数均分子量约为23000，丙烯酸和丙烯酸丁酯的纯度为99.8％；助剂为抗氧剂和润滑剂，其中抗氧剂为抗氧剂1010；润滑剂为硬脂酸。

[0028] 下面结合实施例和对比例来详细说明本发明。

[0029] 实施例1

[0030] 将85份PC、2份丙烯酸、3份丙烯酸丁酯、10份滑石粉、0.01份DCP、1份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃，挤出造粒即得到填充PC组合物。

[0031] 实施例2

[0032] 将70份PC、3份丙烯酸、7份丙烯酸丁酯、20份滑石粉、0.02份DCP、2份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃，挤出造粒即得到填充PC组合物。

[0033] 实施例3

[0034] 将55份PC、4份丙烯酸、9份丙烯酸丁酯、30份滑石粉、0.03份DCP、4份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃，挤出造粒即得到填充PC组合物。

[0035] 对比例1

[0036] 将90份PC、10份滑石粉、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃，挤出造粒即得到填充PC组合物。

[0037] 对比例2

[0038] 将54份PC、10份丙烯酸、20份滑石粉、0.05份DCP、6份氧化锌、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃，挤出造粒即得到填充PC组合物。

[0039] 对比例3

[0040] 将64份PC、30份滑石粉、4份氧化锌、13份聚丙烯酸酯增韧剂、0.2份抗氧剂、0.5份润滑剂分别放入高速混合器中混合3min后再将原料放入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，并控制双螺杆挤出机各个区的温度控制在200-300℃，挤出造粒即得到填充PC组合物。

[0041] 将实施例1-3以及对比例1-3得到的PC组合物进行性能测试：悬臂梁缺口冲击按ASTM D256测试；拉伸强度按ASTM D638测试；弯曲强度按ASTM D790测试。

[0042] 实施例1-3以及对比例1-3的组分配比和性能测试测试结果见下表：

[0043] 表1成品组分配比及性能测试结果(表中组份含量为重量份数)

[0044]

[0045]

[0046] 从表1结果中可以看出，通过组分的合理搭配，可以制得满足性能要求的高韧性、高刚性的、低应力的填充PC组合物，能满足对不同需求下对材料刚性和韧性要求。

[0047] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。