[发明专利]高韧性PBT/PC合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料及其制备技术领域，具体涉及一种高韧性PBT/PC合金及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种乳白色半透明至不透明的结晶性热塑性聚酯，因其具有良好的刚性与硬度、吸水率低、耐化学药品性等优良的综合性能，且加工成型性好，在汽车、电子电气等众多领域应用广泛。但PBT单独使用时却存在缺口冲击强度低，成型收缩率大等缺点。聚碳酸酯（PC）综合性能优异，尤其是冲击强度高、耐蠕变性好。人们开始尝试将少量的PC共混改性PBT（即形成以PBT为主体的PBT/PC合金），以期望在一定程度上改善PBT的缺口冲击强度不高、成型收缩率大的不足。

尽管PBT、PC的化学结构相似，具有一定的相容性，但遗憾的是PBT为结晶聚合物，而PC为非晶聚合物，二者共混得到是PBT/PC合金只能属于典型的结晶/非晶聚合物共混体系，其界面粘接不良，冲击强度低，也就是说简单的将PBT、PC熔融共混制得的PBT/PC合金并不能有效改善PBT缺口冲击强度低的缺点。因而，在熔融共混制备PBT/PC合金时至少需添加第三组分，即用增韧增容剂来改善合金的相容性问题，以此来提高合金的抗冲击性能。

在现有的专利或文献报道中，制备PBT/PC合金时只是简单的添加乙烯-丙烯酸酯-缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油脂共聚物、具有核-壳结构的弹性体等增韧增容剂中的一种或几种来改善合金的性能，要使合金具有较高的缺口冲击强度，则需添加较大量的增韧增容剂，这必然影响合金的综合性能，使得合金的拉伸强度、弯曲强度等下降。如吴旭等人在“PBT/PC合金塑料的性能与微观结构”(化工学报，2010年6月第61卷第6期)一文中报道了丙烯酸酯与缩水甘油酯双官能化的乙烯类弹性体KT--22或具有“核-壳”结构的S--2001作为增韧剂改性PBT/PC合金，从研究的结果看，要使合金的缺口冲击强度提升至40 kJ/m²以上，则分别需要添加质量分数10%以上的KT--22或S--2001。然而遗憾的是，合金的拉伸强度、弯曲强度等性能则分别降低了15%、20%以上。另外，PBT/PC合金由于广泛应用于汽车、电子电气等领域，因而对合金的阻燃性能也具有较高的要求，而增韧剂的大量加入，使得合金不再是二元混合物，而可以看作是三元混合物，这将导致对合金阻燃更为困难，其原因在于三元混合物中的三种物质所需的最佳阻燃剂各不相同，往往一种阻燃剂能有效阻燃其中的一种或者两种物质，但无法阻燃第三种物质。又如公开为CN102382428的专利申请中使用的代号为C223A的丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物增韧PBT/PC合金，在其实施例中不仅需添加质量分数7%的C223A增韧剂，还需添加润滑剂等加工助剂才可使合金的缺口冲击强度得到大幅度提高，仅添加质量分数5%的C223A时对合金的缺口冲击强度提高不大，为90.4 J/m（约为11 kJ/m²），并且该专利申请的技术方案仅适合于特性粘度为1.10左右的PBT。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，首先提供一种增韧剂添加量低而增韧效果好的高韧性PBT/PC合金。

本发明的另一目的是提供一种上述高韧性PBT/PC合金的制备方法。

本发明提供的高韧性PBT/PC合金，该合金按质量百分比计是由以下组分经熔融反应挤出而成：

其拉伸强度为47-50MPa，断裂伸长率为200-293.1%，弯曲强度为64-66.4MPa，缺口冲击强度为50.7-84.0 kJ/m²。

以上合金中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯优选熔融指数为6-12 ml/10min，更优选熔融指数为8-10 ml/10min；所述聚碳酸酯优选熔融指数为6-12g /10min，更优选熔融指数为6-9 g/10min。

以上合金中所述增韧剂是核层为聚丙烯酸酯，壳层为聚甲基丙烯酸酯的核-壳结构弹性体。所用增韧剂质量分数优选4-5%。

以上合金中所述酯交换催化剂为醋酸锌、氧化镁、氧化钙、氧化锌、三氧化二镧、二氧化铈或钛酸丁酯中的任一种，选醋酸锌或氧化镁。所用酯交换催化剂质量分数优选0.1-0.3%。

本发明提供的上述高韧性PBT/PC合金的制备方法，该制备方法的工艺步骤和条件如下：