[发明专利]一种PC/PS/PMMA三元合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种PC/PS/PMMA三元合金材料及其制备方法，主要包括以下重量组分的原料：聚碳酸酯60‑80、聚苯乙烯20‑50、聚甲基丙烯酸甲酯8‑13、SiO₂纳米粒子1‑2.5、增韧剂2‑3、耐刮擦剂3‑10和相容剂2‑5。本发明亲水性SiO纳米粒子使PMMA相的粘弹性显著增大，导致PMMA相和PS相的应力松弛减慢；第二阶段中，SiO₂纳米粒子对共连续PS/PMMA(50/50)混合物相尺寸的细化，但其松弛行为贡献相对第一阶段较小；增韧剂在改善合金弯曲强度等方面也有可观效果；在PC/PS/PMMA三元合金材料中加入耐刮擦剂在PMMA和PS耐刮擦的基础上，进一步提升合金耐刮擦性以及耐磨性。

技术领域

本发明主要涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种PC/PS/PMMA三元合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用；目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产；由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料；PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。和其他树脂一样，PC容易受某些有机溶剂的浸浊。

聚苯乙烯(PS)属无定形高分子聚合物，聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环，大体积侧基为苯环的无规则排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质，如透明度高、刚度大、玻璃化温度高，性脆等；可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成，加工过程中受热发泡，专用于制作泡沫塑料产品；属于工程塑料；聚苯乙烯最重要熔融时热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，同时其耐刮性优良；但由于苯环存在，PS具有较高的Tg(80～105℃)，所以在室温下是透明而坚硬的，由于分子链的刚性，易引起应力开裂。

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，又称做压克力、亚克力，在中国香港多称做阿加力胶，聚甲基丙烯酸甲酯具有质轻、价廉、易于成型等优点，溶于有机溶剂如苯甲醚等；PMMA具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。

PC板合金化成为解决其自身缺陷的主要途径，如PC/PMMA合金、PC/PS合金等，大多数合金存在应力开裂现象更为严重、耐刮擦性较差的缺陷。

发明内容

为了解决现有合金板仍存在耐刮擦性较差、应力开裂现象严重等技术问题，本发明提供一种PC/PS/PMMA三元合金材料及其制备方法。

本发明提供的技术方案为：

本发明提供一种PC/PS/PMMA三元合金材料，包括以下重量组分的原料：

所述相容剂为亚磷化三己内酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯以 2.3-3:1.2-1.5的重量比组合而成的混合物；

所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯三元共聚物、苯乙烯-丁二烯- 苯乙烯、聚烯烃弹性体和纳米碳酸钙一种或几种的混合物。

优选的，所述PMMA熔融指数(MI)在为15g/10min，200℃时零剪切黏度为1.097×10Pa·s；PC熔融指数(MI)PC在300℃/1.2kg为20-25g/10min，200℃时零剪切黏度为1.592×10Pa·s；PS熔融指数(MI)为7g/10min，200℃时零剪切黏度为0.514×10Pa·s。

优选的，所述耐刮擦剂为聚硅氧烷、马来酸酐和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物一种或几种的混合物。

一种PC/PS/PMMA三元合金材料的制备方法，其特征在于，分别称取上述PC/PS/PMMA三元合金材料中所含的成分，并制得最终产物，具体包括以下步骤：