一种耐溶剂高韧性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，涉及一种耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚碳酸酯是一种分子主链上含有碳酸酯基的线性热塑性聚合物，因其高透明性、良好的阻燃性和优异的机械性能，被广泛应用于家用电器、医疗设备、汽车工业等领域。然而，聚碳酸酯的分子链中含有大量的苯环结构，使其玻璃化转变温度较高，这就导致聚碳酸酯制品离开模具后，分子链被快速冻结而造成内应力残留；在有机溶剂的诱导作用下，残留的应力所形成的应力集中区极易发生开裂。

2、目前，主要通过聚碳酸酯与abs树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、pe树脂(聚乙烯)或pvb树脂(聚乙烯醇缩丁醛)共混改性以提高其耐应力开裂性能。例如，现有技术中利用abs树脂促进聚碳酸酯分子链运动或利用pvb树脂在高温下的柔顺性来提高聚碳酸酯的耐应力开裂性能，但abs树脂中能够促进分子链运动的主要是丁二烯部分，这就导致需要大量的abs树脂；相似地，同样需要添加较多的pvb树脂才能有效改善聚碳酸酯的耐应力开裂性能，而较多的abs树脂或pvb树脂又会导致聚碳酸酯复合材料的强度或韧性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有聚碳酸酯复合材料难以兼具耐应力开裂和高韧性的缺陷和不足，提供一种耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物。

2、本发明的另一目的是提供一种耐溶剂高韧性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耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物在3c电子产品中的应用。

4、本发明的另一目的是提供一种消费类电池产品。

5、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

6、本发明保护一种耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：

7、聚碳酸酯树脂80～98份，聚乙烯醇缩醛0.5～3份，增韧剂1～5份，耐溶剂助剂0.1～1份；其中，所述耐溶剂助剂为硅酮和/或氧化聚乙烯蜡。

8、本发明以特定的润滑剂作为耐溶剂助剂，并与少量的聚乙烯醇缩醛(相对于聚碳酸树脂的质量分数小于4％)相结合，同时搭配增韧剂和耐溶剂助剂，可使得聚碳酸酯树脂在保持良好韧性的同时具备优异的耐应力开裂性能。聚乙烯醇缩醛的分子链中含有羟基，不仅能够均匀分散于聚碳酸酯树脂中，还可以与聚碳酸酯分子链中的极性基团形成氢键或发生偶合作用，形成可逆相互作用力；发明人发现特定的耐溶剂助剂能能够增强这种可逆相互作用力，进而显著降低体系的内应力以提高耐应力开裂性能。而且，由于特定耐溶剂助剂对聚乙烯醇缩醛与聚碳酸酯树脂之间可逆作用的增强，可使得通过减少聚乙烯醇缩醛添加量来降低其对聚碳酸酯组合物韧性的劣化的同时，并搭配增韧剂共同作用来显著改善聚碳酸酯组合物的韧性。

9、其中，上述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物中聚碳酸树脂的质量分数大于等于85％；聚碳酸酯树脂可以为脂肪族聚碳酸酯、脂肪-芳香族聚碳酸酯或芳香族聚碳酸酯(例如双酚a型聚碳酸酯)中的至少一种。

10、优选地，所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂85～95份，聚乙烯醇缩醛1～2份，增韧剂2～4份，耐溶剂助剂0.3～0.7份。

11、优选地，所述聚乙烯醇缩醛为聚乙烯醇缩乙醛或聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。

12、可选地，所述聚碳酸酯树脂的数均分子量≥17000，优选为17000～45000；具体可以为20000、25000、30000、35000或40000。

13、优选地，聚碳酸酯树脂的数均分子量为28000～40000；具体可以为30000、32000、34000、36000或38000。

14、可选地，所述聚乙烯醇缩醛的重均分子量为15000～25000，具体可以为17000、19000、20000、21000、22000或23000；羟基含量为20mol％～40mol％，具体可以为25mol％、30mol％或35mol％。

15、上述聚乙烯醇缩醛中羟基含量可以采用gb-t 7193.2-1987《不饱和聚酯树脂-羟值测定方法》测得。

16、上述聚碳酸酯树脂的数均分子量或聚乙烯醇缩醛的重均分子量可以采用凝胶渗透色谱法(gpc)测得，通过样品在色谱柱中的滞留时间来测定聚合物的分子量。

17、可选地，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、核壳结构的硅系增韧剂或高胶粉中的一种或几种；具体地，所述硅系增韧剂的核为有机硅/丙烯酸、壳为甲基丙烯酸甲酯。

18、此外，上述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物还可以加入一些常规助剂，例如可以加入0.1～0.5份润滑剂、0.1～0.4份抗氧剂。

19、本发明还保护一种上述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合、熔融挤出，即得耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物。

20、其中，在上述制备方法中可以采用双螺杆挤出机进行熔融挤出，熔融挤出的温度为200～260℃。

21、一种上述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物在3c电子产品中的应用，也在本发明的保护范围之内。具体地，3c电子产品可以为电脑、平板电脑、移动电话、数码相机、随身听、电子辞典、影音播放之硬件设备或数字音频播放器等。

22、本发明还保护一种包括上述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物的消费类电子产品。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、本发明以特定的润滑剂作为耐溶剂助剂，并与少量的聚乙烯醇缩醛相结合，同时搭配增韧剂；利用聚乙烯醇缩醛的分子链中含有大量的羟基和酯基，不仅能够均匀分散于聚碳酸酯树脂中，还可以与聚碳酸酯分子链中的极性基团形成氢键或发生偶合作用形成可逆的相互作用力；同时结合特定的耐溶剂助剂来增强这种可逆的相互作用力以显著降低体系的内应力，提高耐应力开裂性能。而且，由于特定耐溶剂助剂对聚乙烯醇缩醛与聚碳酸酯树脂之间可逆作用的增强，可使得通过减少聚乙烯醇缩醛添加量来降低其对聚碳酸酯组合物韧性的劣化的同时，并搭配增韧剂共同作用来显著改善聚碳酸酯组合物的韧性。

技术特征：

1.一种耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

3.根据权利要求1所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚乙烯醇缩醛为聚乙烯醇缩乙醛或聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。

4.根据权利要求1所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的数均分子量为28000～40000。

5.根据权利要求1所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚乙烯醇缩醛的羟基含量为20mol％～40mol％。

6.根据权利要求1所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物、核壳结构的硅系增韧剂或高胶粉中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述硅系增韧剂的核为有机硅/丙烯酸、壳为甲基丙烯酸甲酯。

8.一种权利要求1～7任一项所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各组分混合、熔融挤出，即得耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物。

9.一种权利要求1～7任一项所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物在3c电子产品中的应用。

10.一种消费类电子产品，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物。

技术总结本发明公开了一种耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。本发明的耐溶剂高韧性聚碳酸酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：聚碳酸酯树脂80～98份，聚乙烯醇缩醛0.5～3份，增韧剂1～5份，耐溶剂助剂0.1～1份；所述耐溶剂助剂为硅酮和/或氧化聚乙烯蜡。本发明以特定的润滑剂作为耐溶剂助剂，并与少量的聚乙烯醇缩醛相结合，同时搭配增韧剂，可使得聚碳酸酯树脂在保持良好韧性的同时具备优异的耐应力开裂性能。技术研发人员：陈勇文,陈平绪,叶南飚,艾军伟,岑茵,马敏剑,丁超受保护的技术使用者：天津金发新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2