[发明专利]一种低温增韧增强PC/PBT合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料的制备技术领域，涉及一种耐低温高强抗冲击工程塑料的制备，具体涉及一种低温(-20～-40℃)增韧增强PC/PBT合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)树脂是一种优良的热塑性工程塑料，具有冲击强度高、透明性好、抗蠕变性和尺寸稳定性好、耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良等优点，属于五大工程塑料之一。近年来聚碳酸酯树脂的增长速度远高于其他工程塑料，迄今已广泛用于电子电气、汽车工业、医疗器械航空、航天、电子计算机、光纤等领域。但是由于PC熔融温度较高，加工时流动性差，致使其制品存在有易发生应力开裂、残余应力较大、耐磨性差，对缺口敏感，耐化学药品性差、价格偏高等缺点，这些都使其在生产应用中受到了很大程度的限制。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)属于聚酯系列的工程塑料，具有高的机械强度(韧性、抗疲劳性、自润滑性等)、突出的耐化学试剂性、耐热性和优良的电性能，摩擦系数低、吸水率低，低温下可迅速结晶，成型性良好，但其缺点是缺口冲击强度低、成型收缩率大。

对于PC/PBT合金材料而言，虽然PBT和PC同属于线型芳香族聚酯，化学结构相似，溶解度参数较为接近，二者具有一定的相容性，但从聚合物聚集态结构来看，PBT为结晶聚合物，而PC为非结晶聚合物，因而PC/PBT合金属于典型的结晶与非结晶共混体系，其界面相容性不良，影响其共混合金的冲击强度。以往人们为了改善PC/PBT合金的性能，通常要加入热塑性弹性体、聚烯烃、PE接枝马来酸酐、高胶粉等增韧剂及相(增)容剂以克服PC/PBT合金材料韧性低的缺点。根据上述方式制备的材料尽管在常温中已取得明显效果，但是在低温环境特别在-20～-40℃的环境中，PC/PBT合金材料的韧性仍不理想，其-40℃低温冲击强度为8～12KJ/m²，满足不了-40℃低温冲击强度≧15KJ/m²的要求。

在提高PC/PBT合金材料的强度方面，目前普遍以玻璃纤维为增强剂对体系增强。虽然玻璃纤维对材料有很好的增强效果，但是由于本领域现今采取的制备方式是将增韧剂、增(相)容剂以及增强剂与PC/PBT材料共同经挤出机一次挤出成型，而增韧剂、增(相)容剂只适合较低温共混(共混温度180～240℃)和玻璃纤维只适合较高温共混(共混温度270～320℃)，从而导致体系的增韧效果和增强效果均受到影响。虽然根据现有技术制备的材料在常温时各指标尚可达到，但是在-20～-40℃低温环境中，材料的韧性和强度均达不到要求；其中材料的强度指标拉伸强度值下降至40～60MPa，远低于在-40℃低温拉伸强度≧85MPa的要求，材料的韧性指标冲击强度值更是比单独添加增韧剂和增(相)溶剂的体系要下降30～60％，下降至4～6KJ/m²，更是远低于-40℃低温冲击强度≧15KJ/m²的要求，从而限制了PC/PBT合金材料的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种低温增韧增强PC/PBT合金材料的配方及其制备方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案如下所述。

一种低温增韧增强PC/PBT合金材料，其特征在于该PC/PBT合金材料由下述质重份比的物质原料制成：

所述的PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯，所述的PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述的低温增韧剂为具有核-壳结构的双烯烃—苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯，所述的增强剂为无碱短切玻璃纤维，所述的增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，所述的抗氧剂为由抗氧剂1010和抗氧剂168按30～70∶30～70比例复配而成。

上述低温增韧增强PC/PBT合金材料中，低温增韧剂为具有核-壳结构的丁二烯—苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯(MBS)或异戊二烯—苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯(MIS)，丁二烯、异戊二烯都属于双烯烃。

用于制备这种低温增韧增强PC/PBT合金材料的方法包括下述的工艺步骤：

①、按质量份配比称取原材料；

②、将PC树脂和PBT树脂置于100℃～130℃鼓风干燥机中干燥3～6小时，将干燥后的PC树脂和PBT树脂与相容剂、抗氧剂一同在搅拌器内混合均匀；

③、将增韧剂置于60～80℃鼓风干燥机中干燥1～2小时；

④、将经步骤②后混好的原料置于1号挤出机的喂料桶中，并将增强剂(玻璃纤维)放入二区侧喂料口；

⑤、将经步骤③后干燥好的增韧剂置于2号挤出机的二区侧喂料桶中；