[发明专利]一种反应型热塑性树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应型热塑性树脂组合物及其制备方法，属于高分子材料加工技术领域。

背景技术

近年来，在汽车零部件和运动用品领域，人们对材料受到高速撞击时表现出来的能量吸收能力要求越来越多。比如，汽车仪表板上表面的头部冲击试验；其下边缘的膝盖撞击试验；座椅靠背的身体冲击试验等，均要求被检验的内饰塑料不能碎裂，更不能碎片四溅或出现棱角伤人。汽车外饰件必须满足行人安全保护标准。此外，由于其自身使用环境的需要，对汽车在低温环境下受撞击时的韧性破坏要求也越来越迫切。

目前，用于制备能量吸收部件的材料主要集中在橡胶增韧体系和PC/PBT体系。比如，中国CN101558121公开了利用长径比(L/D)大于50以上的双螺杆挤出机制备了聚酰胺6和带反应性官能团的聚烯烃弹性体树脂组合物，制备的树脂组合物在微观相态上表现为：纳米尺度分散的聚烯烃弹性体内部包藏了大量的更小纳米尺度的聚酰胺6微团，而在宏观上表现为显著优异的吸能特性，但其室温下的弯曲模量仅为1300MPa；对于PC/PBT体系，中国专利CN 103772934A和CN 101935446A都公开了通过添加官能团化的弹性体兼具界面相容剂和增韧剂的作用，所得PC/PBT树脂组合物的界面强度高，缺口冲击性能优异；美国专利US7235612和日本专利JP2003-286414号公报则都公开了通过spinodal相分离机理构筑结构周期为0.001～1μm或0.01～1μm的两相连续结构，所得树脂组合物的耐热性和拉伸性能优异。

如前所述，橡胶增韧体系的不足之处在于其常温下的刚性和耐热性能较低，不宜作为结构件使用，而且大量橡胶组分的引入会引发加工性、热稳定性等性能不易平衡的一系列问题；而对于PC/PBT体系，目前主要集中在三个方面：(1)关注缺口冲击性能，对于面冲击性能关注甚少；(2)关注如何利用Spinodal相分离机理构筑双连续相结构；(3)关注PC和PBT的相界面强度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种反应型热塑性树脂组合物及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种反应型热塑性树脂组合物，其包括按重量份数计的如下组分：

其中，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.6～1.5dl/gr，端-COOH含量＜50meq/kg。

PC或PBT的一者形成连续相，另一者形成分散相，分散相的粒子尺寸为0.05～0.5μm或粒子间距离为0.05～0.5μm；优选地，分散相的粒子尺寸为0.05～0.2μm或粒子间距离为0.05～0.2μm。

作为优选方案，所述聚碳酸酯树脂为双酚A型聚碳酸酯，其重均分子量为2.0～6.0×10⁴g/mol。

作为优选方案，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为1.0～1.3dl/gr，端-COOH含量＜10meq/kg。

作为优选方案，所述酯交换抑制剂为磷酸盐和亚磷酸盐中的一种。

作为优选方案，所述抗冲击改性剂为橡胶改性苯乙烯系树脂，可以列举如MBS树脂(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶-苯乙烯共聚物)、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯橡胶-苯乙烯共聚物)、AAS树脂(丙烯腈-丙烯酸橡胶-苯乙烯共聚物)、AES树脂(丙烯腈-乙丙橡胶-苯乙烯共聚物)和HIPS(高抗冲聚苯乙烯)等。

作为优选方案，所述助剂包含稳定剂、着色剂、抗静电剂、增塑剂、润滑剂中的至少一种。

本发明还涉及一种如本发明所述的热塑性树脂组合物的制备方法，其是将聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和助剂利用长径比在50以下的双螺杆挤出机进行熔融混炼，控制聚合物熔体出所述双螺杆挤出机口模时的温度小于320℃。

作为优选方法，所述双螺杆挤出机的长径比不大于35，控制聚合物熔体出所述双螺杆挤出机口模时的温度小于300℃。

本专利的发明人经过大量的试验，惊人地发现通过加入酯交换抑制剂和控制PBT的端-COOH含量，同时控制螺杆长径比和熔体温度，即同时控制反应时间和反应温度，可以控制熔融混炼过程中PC和PBT的酯交换反应程度，从而控制酯交换过程产生的嵌段共聚酯的含量，可以进一步控制spinodal相分离速度，最终构筑的大量纳米尺度分散的分散相-连续相结构可以极大地改善PC/PBT体系低温下的高速面冲击性能。