一種耐候高抗沖高阻燃性的PBT/PC合金材料

  公司本發(fā)明且正在申請(qǐng)專利的一種耐候、高抗沖、高阻燃性的PBT/PC合金材料及其制備方法，涉及高分子復(fù)合材料加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開的耐候高抗沖高阻燃性的PBT/PC合金材料，是由以下重量份數(shù)的原料組成：聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，聚碳酸酯，自制耐候母粒，復(fù)合增韌劑，復(fù)合抗氧劑，潤滑劑，三氧化二銻，阻燃劑，鈦白粉，無水磷酸二氫鈉 ，聚四氟乙烯和紫外線吸收劑。本發(fā)明提供了一種環(huán)保型PBT/PC合金材料，能適合室外氣候條件，即在強(qiáng)紫外線、高溫高濕或低溫冰凍條件下，仍

保證其具有耐老化時(shí)間長、高流動(dòng)性、高抗沖擊性和高阻燃性能，可滿足任何氣候條件下的產(chǎn)品需求。

一種高抗沖、高阻燃、耐候的PBT/PC合金材料

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高抗沖高阻燃耐候的PBT/PC合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT），為世界五大通用工程塑料之一，是一種乳白色半透明到不透明的結(jié)晶型熱塑性聚酯，具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩擦系數(shù)，吸水率低且僅為0.1%，在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性（包括電性能），電絕緣性優(yōu)良。但是PBT的缺口沖擊強(qiáng)度低，成型收縮率大，制品易發(fā)生翹曲，易受鹵化烴侵蝕，低溫下可迅速結(jié)晶，對(duì)水穩(wěn)定性較差，遇水易分解。

聚碳酸酯（PC）是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，具有很高的韌性，耐熱性、抗沖擊性能好，其主要缺點(diǎn)是：流動(dòng)性能差、加工困難、容易發(fā)生應(yīng)力開裂、易磨損、耐化學(xué)藥品性能差、耐水解穩(wěn)定性不夠高，對(duì)缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。將PC、PBT共混后制得的塑料合金,它保持了結(jié)晶材料PBT的耐化學(xué)性及易于成型等特點(diǎn)，又兼?zhèn)淞朔墙Y(jié)晶材料PC的韌性和尺寸穩(wěn)定性。

目前市場(chǎng)上長期在室外氣候條件的頭盔和安全帽以及電能表外殼/箱一直都用ABS來制做，ABS的耐熱性和耐候性差，力學(xué)性能不夠理想，在長期日曬雨淋，高溫高濕環(huán)境下容易出現(xiàn)退色、龜裂，其安全性快速下降。因此，研制出一種高耐候性、高抗沖、高阻燃的合金材料是本發(fā)明的創(chuàng)新思路。

本發(fā)明利用PBT和PC材料本身的特性，經(jīng)過添加其它輔料進(jìn)行改性，制備出能滿足各種氣候條件的合金產(chǎn)品來滿足各行各業(yè)的產(chǎn)品需求。根據(jù)室外氣候條件要求，本發(fā)明針對(duì)性的進(jìn)行防紫外線、高溫高濕、低溫冰凍，提高產(chǎn)品的抗紫外線、延長合金產(chǎn)品的耐老化程度，得到具有高流動(dòng)性、高抗沖擊性、阻燃性能良好的PBT/PC共混合金，是此本發(fā)明的關(guān)鍵所在。本發(fā)明PBT/PC合金材料具有高剛性、蠕變小、耐沖擊性、耐磨性、耐有機(jī)溶劑性，并具有優(yōu)異的耐候性、阻燃性能，使其能大量應(yīng)用在汽車行業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、新能源、電子電器等工業(yè)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種環(huán)保型PBT/PC合金材料，能適合室外氣候條件，即在強(qiáng)紫外線、高溫高濕或低溫冰凍條件下，仍保證其具有耐老化時(shí)間長、高流動(dòng)性、高抗沖擊性和高阻燃性能，可滿足任何氣候條件下的產(chǎn)品需求。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種高抗沖高阻燃耐候的PBT/PC合金材料，是由以下重量份數(shù)的原料組成：聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，聚碳酸酯，自制耐候母粒，復(fù)合增韌劑，復(fù)合抗氧劑，潤滑劑 ，三氧化二銻，阻燃劑，鈦白粉，無水磷酸二氫鈉，聚四氟乙烯 和紫外線吸收劑。

所述耐候母粒的制備方法為：按重量份數(shù)的配比稱取原料，將稱取的各組分原料放入高速攪拌機(jī)，經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌2～5min完全混合均勻后，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混擠出，雙螺桿擠出機(jī)溫度在200～250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為35～55Hz，冷卻，切粒，制得耐候母粒。

本發(fā)明還提供了一種耐候高抗沖高阻燃性的PBT/PC合金材料的制備方法，具體包括以下步驟：

按重量份數(shù)的配比稱取原料，將稱取的各組分原料放入高速攪拌機(jī)，經(jīng)高速攪拌機(jī)攪拌2～5min完全混合均勻后，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混擠出，冷卻，切粒，制得 PBT/PC合金材料。其中，雙螺桿擠出機(jī)的溫度為200～250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為35～55Hz。

本發(fā)明取得了以下有益效果：

1、本發(fā)明以PBT和PC為基體材料，其中PBT為主基體材料，利用酯交換抑制劑來進(jìn)行酯交換反應(yīng)，使PBT和PC能完全融合共混，提高了本發(fā)明中各組分間的相容性，從而使本發(fā)明具有高剛性和高韌性；通過添加耐候母粒和PTFE來改善本發(fā)明合金材料的耐高低溫性能；利用復(fù)合增韌劑、耐候母粒、復(fù)合抗氧劑、潤滑劑、阻燃劑等輔助劑的適當(dāng)組分和配比來進(jìn)行合理搭配，使其各組分間相互作用、相容共混來調(diào)整本發(fā)明的產(chǎn)品性能，使本發(fā)明具有抗高溫高濕、低溫冰凍、抗紫外線等室外氣候條件，耐水解性能突出。

2、本發(fā)明采用的耐候母粒與本發(fā)明的其它組分具有很好的相容性，解決了成型過程中產(chǎn)生料花的問題，其加入到本發(fā)明中，使本發(fā)明的產(chǎn)品在耐高低溫老化、耐紫外線等耐候性能上有顯著突出的表現(xiàn)，并且還提高了本發(fā)明的機(jī)械性能和物理性能。本發(fā)明的實(shí)施例中并未體現(xiàn)出耐溫母粒的耐高低溫老化、耐紫外線等耐候性能？

3、本發(fā)明的電絕緣性突出，吸水率小，解決了應(yīng)力開裂，加工成型困難的問題，還具有良好的綜合機(jī)械性能和物理性能，屬綠色環(huán)保合金材料，應(yīng)用前景十分可觀。

4、可根據(jù)產(chǎn)品功能需求，往本發(fā)明的配方添加合適的功能助劑，已達(dá)到所需的性能，如：本發(fā)明中若添加玻纖，則可以衍生出加強(qiáng)型改性合金材料，顯著提高本申請(qǐng)的力學(xué)性能。

將實(shí)施例1～5和對(duì)比例1～2經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)制得的顆粒狀PBT/PC合金材料在240-260℃的注塑機(jī)中注塑成型，制備出拉伸、彎曲、沖擊、阻燃樣條樣品，按ASTM國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣條樣品進(jìn)行性能測(cè)試，性能測(cè)試結(jié)果見表1。

熔融指數(shù)參照ISO 1133標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試，280℃, 5Kg；

拉伸強(qiáng)度參照ASTM D638標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

彎曲強(qiáng)度參照ASTM D790標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

缺口沖擊強(qiáng)度參照ASTM D256標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

熱變形溫度參照ASTM D648標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

阻燃性參照UL-94標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

介電常數(shù)參照ASTM D150標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

低溫存儲(chǔ)參照GB/T2423.1.Ab/IEC 60068-2-1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試；

測(cè)試樣條樣品在測(cè)試前,先在常溫23±2℃，相對(duì)濕度50±10%的環(huán)境中放置48小時(shí)。

     表1 對(duì)比例1～2和實(shí)施例1～5的性能測(cè)試結(jié)果

將上述實(shí)施例1～5和對(duì)比例1制得的PBT/PC合金材料進(jìn)行耐候性測(cè)試，本發(fā)明的人工氣候老化（氙弧燈老化試驗(yàn)）依據(jù)GB/T16422.2-2014實(shí)驗(yàn)室光源暴露試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求,按試驗(yàn)方法A對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行耐候性試驗(yàn)，如下表2所示。

    表2 對(duì)比例1和實(shí)施例1～5試驗(yàn)后的性能測(cè)試結(jié)果

    表3 對(duì)比例1和實(shí)施例1～5試驗(yàn)后的性能測(cè)試結(jié)果

由對(duì)比例1～2和實(shí)施例1～5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明將耐高溫PC與輔助物料進(jìn)行共混處理后制得的耐溫母粒，能更好與本發(fā)明的各組分相容，顯著提高了本發(fā)明的高低溫缺口沖擊強(qiáng)度、流動(dòng)性和拉伸強(qiáng)度，使本發(fā)明在高低溫環(huán)境下，仍有優(yōu)異的缺口沖擊強(qiáng)度和優(yōu)異的耐候性。