一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子化合物的组合物，更具体地，涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、pc/abs合金因其良好的力学性能、耐热性和外观性能等优点，被广泛应用于信息通讯、消费电子或家用电器等领域。而且，基于不同应用场景的需求，往往要求pc/abs合金呈现特定的颜色。例如，当pc/abs合金应用于充电桩或交通信号灯时，需要其具备良好的醒目效果而选择红色。同时，基于户外应用场景的考虑，还需要其具备优异的耐候性以保证长时间阳光照射后颜色退化轻微，从而保持良好的鲜艳度。

2、目前，塑料改性的红色颜料主要为红色有机颜料，包括dpp(吡咯并吡咯二酮)类颜料(如c.i.颜料红254、24和c.i.颜料橙73)；红色苯并咪唑酮类(如c.i.颜料橙36，c.i.颜料橙64，c.i.颜料红176，c.i.颜料红185)；茈系(如c.i.颜料红149，c.i.颜料红179和c.i.颜料红224)；喹吖啶酮类(如c.i.颜料红122，c.i.颜料紫19)：蒽醌类(c.i.颜料红177)；二嗯嗪类(如c.i.颜料紫23)；其中，颜料红254为正红色，相较于其他红色颜料，具备更鲜艳的色泽、更高的着色力和更强度耐候性，在户外红色塑料产品中具有广泛的应用。

3、然而，在实际生产过程中发现颜料红254被流动的熔体包覆时，易受到过强的剪切力的作用而导致其三维网状分子结构被破坏，从而使得注塑制件的表面出现黄色条纹，导致外观性能较差。而且，颜料红254在长时间连续注塑过程中还存在易析出产生模垢的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有颜料红254改性pc/abs合金材料在注塑过程中易析出以及注塑制件外观性能较差的缺陷和不足，提供一种聚碳酸酯组合物。

2、本发明的另一目的是提供一种聚碳酸酯组合物的制备方法。

3、本发明的又一目的是提供一种聚碳酸酯组合物在制备红色户外产品中的应用。

4、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

5、本发明保护一种聚碳酸酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：

6、pc树脂40～95份，abs树脂5～15份，阻燃剂8～16份，pp-g-ps接枝共聚物3～8，增韧剂2～6份，耐候剂0.5～1份，抗滴落剂0.4～1份，颜料红254 0.1～0.3份；

7、其中，所述pc树脂中支化pc树脂的质量占比≥30％。

8、本发明的聚碳酸酯组合物以pp-g-ps接枝共聚物与支化pc树脂相结合，来降低颜料红254在聚碳酸酯组合物中的溶解性，同时降低注塑过程中的剪切热，从而明显降低颜料红254在注塑过程因溶解而发生变色的可能性，进而有效改善红色耐候良外观聚碳酸酯组合物的外观性能。

9、上述pc树脂相对于聚碳酸酯组合物的质量占比≥45％，可以为支化pc树脂，也可以为支化pc树脂与线性pc树脂的混合物。当pc树脂为支化pc树脂与线性pc树脂的混合物时，如果支化pc树脂相对pc树脂的质量百分数过小时，难以有效降低颜料红254在聚碳酸酯组合物中的溶解性，从而导致注塑制件的外观性能较差。

10、上述支化pc树脂的支化度为0.2％～1.0％，可以通过购买得到或自制得到。例如支化聚碳酸酯嵌段可以通过在聚合过程中加入支化剂来制备，所用支化剂包括含有至少三个选自羟基、羧基、羧酸酐或卤代甲酰基的多官能团有机化合物。具体地，支化剂可以为偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酸三氯化物(tmtc)、三对羟基苯乙烷(thpe)、3,3-双-(4-羟基苯基)-羟吲哚(也称为靛红-双酚)、三-对-羟基苯乙烷(thpe)、苯酚、tc(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三苯酚、pa(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰邻苯二甲酸酐、均苯三甲酸和二苯甲酮四羧酸等；支化剂的添加量可以为0.05至约2.0重量百分比。

11、上述pp-g-ps接枝共聚物的主链为pp，接枝率为5％～15％。

12、可选地，所述pc树脂中支化pc树脂的质量占比可以为30％、32％、34％、36％、38％、40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、70％、80％、90％；综合生产成本等其他因素考虑，优选范围为35％～62％，更优选为40％～50％。

13、可选地，所述线性pc树脂可以为芳香族聚碳酸酯中的至少一种，粘均分子量为15000～35000，优选为22000～30000，更优选为23000～28000；所述支化pc树脂的粘均分子量为为24000～29000，优选为25000～28000。具体地，线性pc树脂的粘均分子量可以为24000、25000、26000或27000；支化pc树脂的粘均分子量可以为26000、26500、27000或27500。

14、上述线性pc树脂或支化pc树脂的粘均分子量可以采用凝胶渗透色谱法测得。具体可以根据gb/t 21863-2008凝胶渗透色谱法(gpc)测定，以四氢呋喃做淋洗液，取1～5mg样品和1ml四氢呋喃溶剂混合，在室80℃下加热，待样品完全溶解后，进样测试，即可得线性pc树脂或支化pc树脂的粘均分子量。

15、所述abs树脂可以由苯乙烯-丙烯腈共聚物与聚丁二烯橡胶乳液聚合或本体聚合而来，橡胶平均粒径为0.2～0.8μm。

16、可选地，所述阻燃剂为无卤磷系阻燃剂，具体可以为间苯二酚-双(2,6-二甲苯基)磷酸酯和/或对苯二酚-双(2,6-二甲苯基)磷酸酯。

17、可选地，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物、丙烯酸类增韧剂或丙烯酸-硅橡胶类增韧剂中的至少一种。

18、可选地，所述耐候剂为二苯甲酮类耐候剂、苯并三氮唑类耐候剂、水杨酸酯类耐候剂、三嗪类耐候剂、取代丙烯腈类耐候剂或受阻胺类耐候剂中的至少一种。

19、可选地，所述聚碳酸酯组合物，按重量份数计，还包括润滑剂0.1～0.3份、抗氧剂0.01～0.3份。

20、其中，上述润滑剂具体可以为季戊四醇四硬脂酸酯(pets)、甘油单硬脂酸酯(gms)或甘油三硬脂酸酯中的至少一种。

21、上述抗氧剂包括丙酸酯和亚磷酸酯，例如丙酸酯为十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，亚磷酸酯为三(壬基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。

22、还可以包括烷基化的单酚或多酚；多酚与二烯的烷基化的反应产物，如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷；对甲酚或二环戊二烯的丁基化的反应产物；烷基化的对苯二酚；羟基化的硫代二苯醚；烷叉基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二十三烷基硫代二丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔丁基4-羟基苯基)丙酸酯；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺，或包括上述抗氧化剂中的至少一种的组合。

23、本发明还保护一种上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合后加入双螺杆挤出机中熔融挤出，即得聚碳酸酯组合物。

24、其中，上述双螺杆挤出机的螺杆长径比为45:1，螺筒温度为240～260℃，螺杆转速为400～500rpm。

25、一种上述聚碳酸酯组合物在制备红色户外产品中的应用，也在本发明的保护范围之内。具体地，红色户外产品为用于红色颜色警示作用或装饰作用的户外产品，比如信号装备、充电桩和运动器材等。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、本发明的聚碳酸酯组合物以pp-g-ps接枝共聚物与支化pc树脂相结合，来降低颜料红254在聚碳酸酯组合物中的溶解性，同时降低注塑过程中的剪切热，从而明显降低颜料红254在注塑过程因溶解而发生变色的可能性，进而有效改善红色聚碳酸酯组合物的外观性能。