PC/PSU/PLA耐热材料及其制备方法与流程

本发明属于材料，特别是热塑性高分子材料改性，具体涉及一种pc/psu/pla耐热材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚碳酸酯pc具有较为优良的综合性能，透明度高，着色力强，使用温度区间大，抗冲击能力强，阻燃性能优越，材料不易老化，对人体没有危害，目前开关面板/充电器外壳/oa办公产品塑件部分主流都是pc材料。而pc材料本身容易开裂，表面硬度低容易划伤。pla材料是新型的生物基及可再生生物降解材料，表面硬度高，但是材料脆性大容易降解，很难直接使用。使用pc/pla合金材料可以极大的提高材料的表面硬度，但是普通pc/pla合金耐温差，冲击低很难直接使用。而加入增韧剂可以极大提升pc/pla合金的冲击性能。

2、申请号为201810554166.6的发明专利申请公开了一种高耐热高韧性的pc/pla合金材料及其制备方法，该合金材料按重量份数计由以下原料制成：聚乳酸树脂10-60份，聚碳酸酯树脂30-90，相容剂0-20份，增韧剂0-20份，其他助剂0-5份。以上述成本比各取原料混合均匀，经螺杆挤出机挤出、造粒，得到高耐热高韧性的pc/pla合金材料。

3、申请号为201910219584.4的发明专利申请公开了一种高冲击pc/pla合金材料。该高冲击pc/pla合金材料包括53～88.9质量份的聚碳酸酯、10～35质量份的聚乳酸、0.2～2质量份的扩链剂及1～5质量份的相容剂。该合金材料综合了pc和pla各自的优良性能，具备高冲击性能。

4、申请号为201710857295.8的发明专利申请公开了一种pc/pet/pla三元改性材料及其制备方法，该材料由以下重量百分份的各组分制备：pc 30-60份，pet20-40份，pla20-40份，mbs5-10份，ptw3-6份，抗氧剂10100-0.5份，抗氧剂-1680.2-0.8份，pets 0.3-0.8份。该方法将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乳酸作为三种主要原料进行混合，同时添加合理的增韧剂，耐化学性好，耐应力开裂、耐热性改善，能够保证足够的透明度。

5、专利号为201210475523.2的发明专利公开了一种塑料合金，由聚碳酸酯pc、abs(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯三元共聚物)、聚乳酸pla、相容剂和其它助剂组成，兼具了pc、abs、pla各自的特点，利用其中两种材料特点弥补另一种材料性能上的缺陷，易于加工、耐热好、力学性能好、耐溶剂、易于印刷。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种pc/psu/pla耐热材料。

2、本发明的材料包括以下重量百分份的组分：

3、pc(聚碳酸酯)42～60份，pla(聚乳酸)20～40份，psu(聚砜)10～20份，相容剂2～5份，增韧剂3～4份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂0.2～0.5份。

4、所述的聚碳酸酯的粘度为中粘，熔融指数为10～20(300℃/1.2kg)；

5、所述的聚乳酸为聚丙交酯，光学纯度大于等于98％，熔融指数为5～15(210℃/2.16kg)；

6、所述的聚砜为双酚a型聚砜psu；

7、所述的相容剂为sma树脂(苯乙烯马来酸酐共聚物)，ip树脂(苯乙烯-n-苯基马来酰亚胺、马来酸酐的共聚物)，马来酸酐接枝poe中的一种或多种；

8、所述的增韧剂为mbs，gma，acr中的一种或多种；

9、所述的抗氧剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧剂245)、四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂618)中的一种或多种；

10、所述的润滑剂为石蜡(pe蜡)或季戊四醇硬脂酸酯(pets)。

11、本发明的另一目的是提供pc/psu/pla耐热材料的制备方法。本发明采用两步法，具体是：

12、步骤(1)将10～20份的聚砜树脂与2～5份的相容剂在搅拌机中充分混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机由下料端到出料端至少包括六段温区，第一段温区温度为250℃～270℃、第二段温区温度为280℃～300℃、第三段温区温度为300℃～320℃、第四段温区温度为300℃～320℃、第五段温区温度为250℃～270℃、第六段温区温度为250℃～270℃，中间混合段温度要达到300℃才有利于材料的混合，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成粒料成品，成品粒子经磨粉机磨成10～50目粉末；

13、步骤(2)将42～60份的聚碳酸酯树脂、20～40份的聚乳酸树脂、3～4份的增韧剂，0.3～0.5份的抗氧剂、0.2～0.5份的润滑剂，以及步骤(1)制得的粉末送入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机由下料端到出料端至少包括六段温区，第一段温区温度为230℃～250℃、第二段温区温度为280℃～300℃、第三段温区温度为280℃～300℃、第四段温区温度为280℃～300℃、第五段温区温度为240℃～260℃、第六段温区温度为230℃～250℃，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成粒料成品。

14、本发明解决了psu材料与pc及pla材料难相容缺点，通过两步法造粒，并增加磨粉处理提高了psu材料与pc及pla材料的相容性。耐高温psu的加入可以极大提高pc/pla合金的耐热性能，同时材料保留的pla材料的硬度，提高了pc材料的耐划伤性能，在小家电等外观要求高的领域有了更广阔的应用前景。

技术特征：

1.pc/psu/pla耐热材料，其特征在于，包括以下重量百分份的组分：

2.如权利要求1所述的pc/psu/pla耐热材料，其特征在于：所述的相容剂为sma树脂，ip树脂，马来酸酐接枝poe中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的pc/psu/pla耐热材料，其特征在于：所述的增韧剂为mbs，gma，acr中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的pc/psu/pla耐热材料，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂618中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的pc/psu/pla耐热材料，其特征在于：所述的润滑剂为石蜡或季戊四醇硬脂酸酯。

6.pc/psu/pla耐热材料的制备方法，其特征在于：

7.如权利要求6所述的pc/psu/pla耐热材料的制备方法，其特征在于：所述的相容剂为sma树脂，ip树脂，马来酸酐接枝poe中的一种或多种。

8.如权利要求6所述的pc/psu/pla耐热材料的制备方法，其特征在于：所述的增韧剂为mbs，gma，acr中的一种或多种。

9.如权利要求6所述的pc/psu/pla耐热材料的制备方法，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂618中的一种或多种。

10.如权利要求6所述的pc/psu/pla耐热材料的制备方法，其特征在于：所述的润滑剂为石蜡或季戊四醇硬脂酸酯。

技术总结本发明公开了PC/PSU/PLA耐热材料及其制备方法。本发明方法采用两步法：第一步，将聚砜树脂与相容剂混合均匀后送入双螺杆挤出机中，经过挤出、拉条、冷却后制成粒料成品，磨成10～50目粉末；第二步，将聚碳酸酯树脂、聚乳酸树脂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂，以及制得的粉末送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后制成粒料成品。本发明解决了PSU材料与PC及PLA材料难相容缺点，提高PC/PLA合金的耐热性能，同时材料保留的PLA材料的硬度，提高了PC材料的耐划伤性能。技术研发人员：薛成亮,宋顺刚,张海风,余金金,范荣坤受保护的技术使用者：杭州聚丰新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13