一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料及其制备方法，按照重量份数计算，其原料的组成包括：聚碳酸酯67‑97份；硅氧烷共聚聚碳酸酯0‑30份；环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂3‑20份；抗氧剂0.1‑1份；润滑剂0.1‑1份。本发明的所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料既具有良好的耐食用油性能，并保持有较好的抗冲击和耐热性能，还具有较低的材料成本。本发明还提出了一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的其制备方法，制备方法工艺简单，具有良好的成本优势。

权利要求

1.一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，其特征在于，按照重量份数计算，其原料的组成包括：

聚碳酸酯67‑97份；

硅氧烷共聚聚碳酸酯0‑30份；

环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂3‑20份；

抗氧剂0.1‑1份和润滑剂0.1‑1份；

所述环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂含有环氧活性基团。

2.根据权利要求1所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，其特征在于，所述环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂的重量份数为3‑10份。

3.根据权利要求1所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，其特征在于，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg条件下的熔体流动速率为3‑30g/10min，数均分子量为20000‑30000g/mol。

4.根据权利要求1所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，其特征在于，所述硅氧烷共聚聚碳酸酯在300℃/1.2kg条件下的熔体流动速率5‑13 g/10min，数均分子量在22000‑

28000g/mol。

5.根据权利要求1所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，其特征在于，所述抗氧剂为市售的抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂245和抗氧剂1010中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇酯、硅酮粉和乙撑双硬脂酰胺中的一种或者几种。

7.一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1‑6任一所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，包括以下步骤：S1)按照重量份数分别称取聚碳酸酯、硅氧烷共聚聚碳酸酯、环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂、抗氧剂和润滑剂，置于混合机内混合搅拌均匀，制得混合物；

S2)将S1)中所得混合物送入双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却造粒，即制得所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料。

8.根据权利要求7所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于，步骤S2）中，双螺杆挤出机从加料口到口模的温度分别设置如下：加料至送料段的温度为

180‑200℃，熔化至压缩段的温度为230‑260℃，均化至计量段的温度为250‑270℃。

9.根据权利要求7所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于，步骤S2）中，双螺杆挤出机的螺杆转速为300‑700r/min。

说明书

一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚碳酸酯(PC)是一种无定型热塑性工程塑料，具有优异的光学透明性、优良的冲击韧性以及耐热性能，目前已被广泛应用于电子电器、家电、航空航天等领域。

[0003] 虽然聚碳酸酯具有上述诸多优点，但是其对食用油等油脂非常的敏感，其制件一旦接触到油脂容易发生应力开裂的不良现象，严重影响家居和家电产品，如开关面板、油烟
机面板和油盒等聚碳酸酯制品在厨房环境的使用安全性。

[0004] 现有技术有采用PET改性聚碳酸酯以提高聚碳酸酯的耐化学品性，需要添加较大比例的PET才能达到效果从而导致材料的耐热性能明显降低，使得PET改性聚碳酸酯材料的
125℃耐热球压试验不合格，满足不了使用环境的要求。

[0005] 因此，开发一种具有耐食用油高抗冲耐热性能的聚碳酸酯材料具有非常重要的现实意义。

发明内容

[0006] 本发明的目的旨在提供一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，具有良好的耐食用油性能。

[0007] 进一步的，本发明还提供了一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，工艺简单有效，具有较好的制造成本优势。

[0008] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0009] 一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，按照重量份数计算，其原料的组成包括：

[0010] 聚碳酸酯67‑97份；

[0011] 硅氧烷共聚聚碳酸酯0‑30份；

[0012] 环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂3‑20份；

[0013] 抗氧剂0.1‑1份；

[0014] 润滑剂0.1‑1份。

[0015] 优选的，所述环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂的重量份数为3‑10份。

[0016] 优选的，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg条件下的熔体流动速率为3‑30g/10min，数均分子量为20000‑30000g/mol。

[0017] 优选的，所述硅氧烷共聚聚碳酸酯在300℃/1.2kg条件下的熔体流动速率5‑13g/10min，数均分子量在22000‑28000g/mol。

[0018] 所述聚碳酸酯和硅氧烷共聚聚碳酸酯具有较高的流动性，适合低温造粒或注塑，采用较低的加工温度，相对而言可提高所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制品的韧
性和透明度。

[0019] 优选的，所述抗氧剂为市售的抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂245和抗氧剂1010中的一种或者几种。添加一定量的抗氧化剂，可使得所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料
的制品具有较好的耐老化性能。

[0020] 优选的，所述润滑剂为季戊四醇酯、硅酮粉和乙撑双硬脂酰胺中的一种或者几种。使得所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的注塑过程具有较好的脱模性能，可提高注塑
制品的良品率。

[0021] 进一步的，本发明还提出了一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，其特用于制备以上所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，包括以下步骤：

[0022] S1)按照重量份数分别称取聚碳酸酯、硅氧烷共聚聚碳酸酯、环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂、抗氧剂和润滑剂置于混合机内搅拌混合均匀，制得混合物；

[0023] S2)将S1)所得混合物送入双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却造粒，即制得所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料。

[0024] 所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法工艺简单，具有良好的成本优势。

[0025] 具体的，步骤S2)中，双螺杆挤出机从加料口到口模的温度分别设置如下：加料至送料段的温度为180‑200℃，熔化至压缩段的温度为230‑260℃，均化至计量段的温度为
250‑270℃。

[0026] 采用以上的低温造粒工艺，可提高所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制品的韧性、透明度、光泽度和耐化学性能。

[0027] 具体的于，步骤S2)中，双螺杆挤出机的螺杆转速为300‑700r/min。

[0028] 采用300‑700r/min的螺杆转速挤出，在不影响材料的混炼塑化效果情况下，有利于提高最终制品的强度和光泽度。

[0029] 本发明的有益效果为：本发明所述的耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料，含有聚碳酸酯和硅氧烷共聚聚碳酸酯，聚碳酸酯和硅氧烷共聚聚碳酸酯含有的端羟基或端羧基与
环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂含有的环氧活性基团发生交联反应，一方面在材料表面容易
形成致密的保护层，提高了基材的强度，阻碍了食用油的腐蚀性，另一方面降低或消除了所
述聚碳酸酯及硅氧烷共聚聚碳酸酯含有的端羟基或端羧基与食用油的反应活性，从而使得
所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料具有良好的耐食用油性能，使得所述耐食用油高抗
冲耐热聚碳酸酯材料具有良好的耐食用油性能；另外通过添加部分硅氧烷共聚碳酸酯降低
表面张力，减少食用油与材料的接触面积，进一步提高耐食用油能，且添加硅氧烷共聚碳酸
酯可以提高材料在低温时的耐冲击性。因硅氧烷共聚碳酸酯较改性硅‑丙烯酸共聚树脂价
格低很多，因此还能一定程度降低整体材料的成本；进而使得本发明的所述耐食用油高抗
冲耐热聚碳酸酯材料既具有良好的耐食用油性能，并保持有较好的抗冲击和耐热性能，还
具有较低的材料成本。

[0030] 本发明还提出了一种耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，制备方法工艺简单，采用低温造粒工艺，可提高所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制品的韧性、
透明度、光泽度和耐食用油性能，并且具有良好的成本优势。

具体实施方式

[0031] 下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。

[0032] 实施例和对比例

[0033] 根据以下步骤制备各实施例和对比例的所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料：

[0034] S1)按照重量份数分别称取聚碳酸酯、硅氧烷共聚聚碳酸酯、环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂、抗氧剂和润滑剂，置于混合机内混合搅拌均匀，制得混合物；

[0035] S2)将S1)所得混合物经计量装置送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，将物料熔化混合，进行熔融挤出，冷却造粒，制得所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯
材料。双螺杆挤出机从加料口到口模的温度分别设置如下：加料至送料段的温度为180‑200
℃，熔化至压缩段的温度为230‑260℃，均化至计量段的温度为250‑270℃。双螺杆挤出机的
螺杆转速为300‑700r/min。

[0036] 各实施例和对比例的原料成分见下表2，各实施例和对比例的性能检测项目、检测标准和检测条件如表1，检测结果见表2。

[0037] 表1性能检测项目、检测标准和检测条件

[0038]

[0039] 表2各实施例和对比例的原料成分和检测结果

[0040]

[0041]

[0042] 根据以上各实施例和对比例的数据信息和检测结果分析说明下面：

[0043] 从实施例2与对比例1的实验结果及实施例1与对比例3的实验结果可以看出，添加环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂可以明显提高材料的耐食用油性能，且材料的热变形温度无
明显下降，耐热球压实验合格，同时材料的耐冲击性有一定提高。

[0044] 从实施例2、5、6、7的实验结果可以看出，随着环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂含量的增加，由3phr提高到10phr，耐食用油性能明显提高，当添加量为20phr时材料的耐食用油性
能较添加10phr时没有明显的改善。

[0045] 从实施例6及对比例2的实验结果可以看出，添加环氧改性硅‑丙烯酸共聚树脂提高材料的耐食用油性能明显较添加PET的效果好，且添加PET后耐热球压的检测结果2.5mm
超过2mm为不合格、材料的耐冲击性及热变形温度也均有下降。

[0046] 从实施例1、2、3、4的实验结果可以看出，添加硅氧烷共聚聚碳酸酯可以提高材料在低温时的耐冲击性，同时一定程度提高耐食用油性能。

[0047] 本发明所提出的所述耐食用油高抗冲耐热聚碳酸酯材料的制备方法，工艺简单，制造成本低。

[0048] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结
构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0049] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。
这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限
制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其
它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。