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聚碳酸酯组合物的制作方法

2022-08-21 20:51:22 来源:中国专利 TAG:
聚碳酸酯组合物1.本发明涉及聚碳酸酯组合物。此外,本发明涉及由这样的聚碳酸酯组合物制成的模制品,例如电气和电子设备、消费类电器和汽车零件、特别是薄壁零件的外壳或外壳零件。2.增强型芳族聚碳酸酯组合物通常具有高模量,且因此它们被用于广泛范围的行业内的各种应用中,例如用于制造电气和电子设备和消费类电器以及汽车零件的外壳。3.增强型芳族聚碳酸酯组合物通常包括具有小颗粒尺寸和针状或片状形状的矿物填料,例如硅灰石、云母、高岭土和滑石等,用于提高模量且也为了经济利益,即更高的性能-成本比。然而,添加矿物填料会降低聚碳酸酯组合物的冲击强度。它还会降低流动性,并导致对采用聚碳酸酯组合物制备的模制品的表面光泽度产生负面影响。4.因此,在开发聚碳酸酯组合物时,如何同时实现高模量、高冲击强度、高拉伸断裂伸长率和良好的表面光泽度是大的技术挑战。5.现有的提高聚碳酸酯组合物的冲击强度的解决方案是添加抗冲改性剂,特别是橡胶类抗冲改性剂,例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(mbs)、丙烯酸橡胶、硅酮类橡胶和乙烯共聚物等。然而,在矿物填料增强的聚碳酸酯组合物中加入这样的抗冲改性剂,通常会导致冲击强度的有限提高,但带来更多的负面影响,例如降低的流动性、增大的模具收缩率和线性热膨胀系数(clte)。如果抗冲改性剂是非硅酮类橡胶,它还会降低阻燃性能。如果旨在应用于电气和电子设备、消费类电器和汽车零件、特别是薄壁零件的外壳,该问题将更加严重。6.us8871858b2公开了一种热塑性组合物,其包含芳族聚碳酸酯、抗冲改性剂、芳族乙烯基共聚物、矿物填料和有机含氢硅氧烷或包含有机含氢硅氧烷和聚硅氧烷的共聚物。7.us8883878b2公开了一种热塑性组合物,其包含芳族聚碳酸酯、抗冲改性剂、芳族乙烯基共聚物、矿物填料和二氧化钛,其中所述二氧化钛涂覆有硅酮或硅氧烷。8.us2012/0245262a1公开了一种聚合物组合物,其包含聚碳酸酯聚合物、矿物填料和磺酸盐。所用的磺酸盐包括烷基磺酸钠(sas)和十二烷基苯磺酸钠(sdbs),并且所产生的聚合物组合物具有改善的izod缺口冲击强度。9.业界需要有替代的聚碳酸酯组合物,该组合物可用于生产具有增强的冲击强度、拉伸断裂伸长率和良好的表面光泽度的制品,用于诸如电气和电子设备、消费类电器和汽车零件、特别是薄壁零件的外壳或外壳零件的应用。10.因此,本技术的一个目的是提供聚碳酸酯组合物,它可用于生产具有增强的冲击强度、拉伸断裂伸长率和良好的表面光泽度的制品。11.本技术的另一个目的是提供具有增强的冲击强度、拉伸断裂伸长率和良好的表面光泽度的制品。12.因此,根据第一方面,本发明提供了聚碳酸酯组合物,其包含以下组分:a)70-95重量%的芳族聚碳酸酯,b)4-26重量%的矿物填料,c)0.1-4重量%的酯改性蜡,d)0.1-0.6重量%的脱模剂,e)0.05-0.3重量%的抗氧化剂,f)0-0.3重量%的中和剂,和g)0-2重量%的着色剂,其中,各组分的量均基于所述聚碳酸酯组合物的总重量计,并且所述酯改性蜡具有下式(w1):其中:r是氢或c1-至c5-烷基,优选是氢或甲基,n表示20至40的整数,m表示1至5的整数,优选1,并且x和y彼此独立地表示3至1000的整数。13.根据第二方面,本发明提供了制备根据本发明的第一方面的聚碳酸酯组合物的方法,其包括将组分a、组分b、组分c、组分d、组分e和任选的组分f和任选的组分g共混的步骤。14.根据第三方面,本发明提供了由根据本发明的第一方面的聚碳酸酯组合物制成的模制品,例如电气和电子设备、消费类电器和汽车零件的外壳或外壳零件,例如笔记本电脑的外壳。15.根据第四方面,本发明提供了制备根据本发明的第三方面的模制品的方法,其包括对根据本发明的第一方面的聚碳酸酯组合物进行注塑成型、挤出成型、吹塑成型或热成型。16.由根据本发明的聚碳酸酯组合物制成的制品具有增强的冲击强度、拉伸断裂伸长率和良好的表面光泽度,可用于诸如电气和电子设备、消费类电器和汽车零件的外壳的应用。17.在阅读下文的描述和实例时,本发明的其它主题和特征、方面和优点将甚至更清楚地呈现。18.在接下来的内容中且除非另有说明,否则数值范围的限值包含在该范围内,特别是在“在...和...之间”和“...至...”的表述中。19.遍及本技术,术语“包括”应被解释为涵盖所有具体提及的特征以及任选的、额外的、未指明的特征。20.除非另有限定,否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员所普遍理解的相同含义。当本说明书中的某一术语的限定与本发明所属
技术领域
:的普通技术人员所普遍理解的含义相冲突时,将采用本文中描述的限定。21.除非另有规定,否则在本说明书和权利要求中使用的所有表示成分的量的数值和类似表述都应理解为被术语“约”修饰。22.组分a:聚碳酸酯根据本发明的聚碳酸酯组合物包含相对于所述组合物的总重量计的70-95重量%的芳族聚碳酸酯作为组分a。23.在本发明的上下文中,术语“聚碳酸酯”被理解为意指均聚碳酸酯和共聚碳酸酯二者。这些聚碳酸酯可以是直链的或者以类似方式支化的。24.根据本发明,可以使用一种类型的聚碳酸酯或不同类型的聚碳酸酯的混合物。25.所述组合物中的聚碳酸酯以已知的方式由二羟基芳基化合物、碳酸衍生物、任选的链终止剂和支化剂产生。26.与聚碳酸酯的生产有关的细节被披露在过去约40年的许多专利文献中。这里可参考:例如schnell的“chemistryandphysicsofpolycarbonates”,polymerreviews,第9卷,interscience出版社,纽约,伦敦,sydney1964;d.freitag、u.grigo、p.r.müller、h.nouvertné,bayerag,encyclopediaofpolymerscienceandengineering中的“polycarbonates”,第11卷,第2版,1988,第648-718页;以及最后是u.grigo、k.kirchner和p.r.müller,becker/braun,kunststoff-handbuch中的“polycarbonates”,第3/1卷,polycarbonate,polyacetale,polyester,celluloseester,carlhanserverlagmunich,vienna1992,第117-299页。27.芳族聚碳酸酯例如任选地使用链终止剂以及任选地使用三官能或大于三官能的支化剂通过界面过程通过二羟基芳基化合物与碳基卤化物、优选光气反应和/或与芳族二碳基二卤化物、优选苯二羰基二卤化物反应来生产。另一种可能性是经由二羟基芳基化合物与例如碳酸二苯酯反应通过熔融聚合过程的方式来生产。28.在均聚碳酸酯的情况下,只采用一种二羟基芳基化合物,而在共聚碳酸酯的情况下,则采用两种或更多种二羟基芳基化合物。29.合适的碳酸衍生物的实例包括光气或碳酸二苯酯。30.可用于聚碳酸酯的生产中的合适的链终止剂是单酚。合适的单酚是例如苯酚自身、烷基酚,如甲酚、对叔丁基苯酚、枯基苯酚及其混合物。31.合适的支化剂是聚碳酸酯化学中熟悉的三官能或大于三官能的化合物,特别是具有三个或大于三个的酚羟基的那些。32.聚碳酸酯可以是基于双酚a的均聚碳酸酯、基于1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的均聚碳酸酯以及基于双酚a和1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷单体的共聚碳酸酯以及衍生自具有式(i)、式(ii)和式(iii)的二羟基芳基化合物的均聚或共聚碳酸酯:其中r'在每种情况下都是c1-至c4-烷基、芳烷基或芳基,优选甲基或苯基,更优选甲基。33.优选的聚碳酸酯是基于双酚a的均聚碳酸酯。34.出于引入添加剂的目的,所采用的组分a优选是粉末、丸粒或粉末和丸粒的混合物的形式。35.在一个实施方案中,所述聚碳酸酯组合物包括共聚碳酸酯作为组分a,其包含一个或多个具有式(1)的单体单元:其中:r1是氢或c1-至c4-烷基,优选氢,r2是c1-至c4-烷基,优选甲基,n是0、1、2或3,优选3,所述组分a任选地与包含一个或多个具有通式(2)的单体单元的额外的芳族均聚或共聚碳酸酯组合:其中:r4是h、直链或支化的c1-至c10-烷基,优选直链或支化的c1-至c6-烷基,更优选直链或支化的c1-至c4-烷基,最优选h或c1-烷基(甲基),并且r5是直链或支化的c1-至c10-烷基,优选直链或支化的c1-至c6-烷基,更优选直链或支化的c1-至c4-烷基,最优选c1-烷基(甲基);其中所述额外的均聚或共聚碳酸酯不含具有式(1)的单体单元。36.所述一个或多个具有通式(1)的单体单元经由一种或多种具有通式(1')的相应二羟基芳基化合物引入:其中:r1是氢或c1-至c4-烷基,优选氢,r2是c1-至c4-烷基,优选甲基,并且n是0、1、2或3,优选3。37.例如de3918406a1中公开了具有式(1')的二羟基芳基化合物及其在均聚碳酸酯中的使用。38.另一个可行实施方案是具有式(1a)的1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚tmc):。39.除了一个或多个具有式(1)的单体单元之外,所述共聚碳酸酯还可包含一个或多个具有式(3)的单体单元:其中:r6和r7独立地为h、c1-至c18-烷基、c1-至c18-烷氧基、卤素如cl或br、或任选取代的芳基或芳烷基,优选h或c1-至c12-烷基,更优选h或c1-至c8-烷基,且最优选h或甲基,并且y是单键、-so2-、-co-、-o-、-s-、c1-至c6-亚烷基、c2-至c5-次烷基或c6-至c12-亚芳基,其可任选地进一步与含杂原子的芳环稠合。40.所述一个或多个具有通式(3)的单体单元经由一种或多种具有通式(3a)的相应二羟基芳基化合物引入:其中r6、r7和y各自具有如上文关于式(3)所述的含义。41.非常特别优选的具有式(3a)的二羟基芳基化合物是具有通式(3b)的二羟基芳基化合物:其中r8是h、直链或支化的c1-至c10-烷基,优选直链或支化的c1-至c6-烷基,更优选直链或支化的c1-至c4-烷基,最优选h或c1-烷基(甲基),并且其中r9是直链或支化的c1-至c10-烷基,优选直链或支化的c1-至c6-烷基,更优选直链或支化的c1-至c4-烷基,最优选c1-烷基(甲基)。42.特别是二羟基芳烃化合物(3c)是本文非常特别优选的:。43.具有通式(3a)的二羟基芳基化合物可以单独使用,也可以以彼此的掺和物使用。所述二羟基芳基化合物是文献中已知的或可通过文献方法生产的(参见,例如h.j.buysch等人,ullmann'sencyclopediaofindustrialchemistry,vch,纽约1991,第5版,第19卷,第348页)。44.共聚碳酸酯可以以嵌段或无规共聚碳酸酯的形式存在。无规共聚碳酸酯是特别优选的。共聚碳酸酯中的二苯氧化物(diphenoxide)单体单元的频率比由所采用的二羟基芳基化合物的摩尔比来计算。45.除了一个或多个具有通式(2)的单体单元外,任选地额外存在的均聚或共聚碳酸酯可包含一个或多个具有通式(3)的单体单元,如前文关于共聚碳酸酯所述。46.优选地,所述芳族聚碳酸酯以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的70.5-94重量%、更优选71-93重量%的量存在于聚碳酸酯组合物中。47.组分b:矿物填料根据本发明的聚碳酸酯组合物包含相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的4-26重量%的矿物填料作为组分b。48.矿物填料的实例为云母、滑石、硅灰石、硫酸钡、二氧化硅、高岭土、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化镁、长石、石棉、碳酸钙、白云石、蛭石、凹凸棒石、膨润土、珍珠岩、叶蜡石等,或包括至少一种前述矿物填料的组合。49.优选地,矿物填料选自高岭土、滑石、硅灰石、云母和熔融石英或其组合。50.优选地,矿物填料以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的5-24重量%、更优选6-22重量%、甚至更优选8-20重量%的量存在于所述聚碳酸酯组合物中。51.组分c:酯改性蜡根据本发明的聚碳酸酯组合物包含相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.1-4重量%的酯改性蜡作为组分c。52.所用的酯改性蜡是接枝有由下式(w1)表示的酯基团的聚烯烃:其中:r是氢或c1-至c5-烷基,优选氢或甲基,n表示20至40的整数,m表示1至5的整数,优选1,并且x和y彼此独立地表示3至1000的整数。53.优选地,在式(wi)中:r是氢或甲基,n表示20至40的整数,m表示1,并且x和y彼此独立地表示3至1000的整数。更优选地,x和y彼此独立地表示3至200的整数。54.在式(w1)中,m、n、y和y可以按照实施例部分的规定来确定。55.该酯改性蜡可以单独使用或以与一种或多种其它酯改性蜡组合的方式使用。56.优选地,将该酯改性蜡作为唯一的酯改性蜡使用,即所述聚碳酸酯组合物不含其它不以式(w1)表示的酯改性蜡。57.市场上可获得的酯改性蜡的实例有来自eurocerassp.zo.o公司的ceralene691、ceralene693和ceralene394。58.组分c的引入与所述聚碳酸酯组合物中的其它组分具有协同作用,并改善所述聚碳酸酯组合物的冲击强度、拉伸断裂伸长率和表面光泽度。即使不使用传统的抗冲改性剂,根据本发明的聚碳酸酯组合物的冲击强度也能达到令人满意的水平。59.优选地,酯改性蜡以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.2-3.5重量%、更优选0.2-3重量%、甚至更优选高达2.5重量%的量存在于所述聚碳酸酯组合物中。60.组分d:脱模剂根据第一方面,根据本发明的聚碳酸酯组合物包含相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.1-0.6重量%的脱模剂作为组分d。61.常规的工业脱模剂可用于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。常用的脱模剂的实例是季戊四醇四硬脂酸酯(pets)、单硬脂酸甘油酯(gms)和硬脂酸硬脂酯(loxiolg32)(stearylstearate)。62.包括褐煤蜡、硅酮和一些乙烯共聚物等在内的其它市场上可获得的脱模剂也可用于根据本发明的聚碳酸酯组合物。63.优选地,脱模剂以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.2-0.6重量%、更优选0.2-0.5重量%的量存在于所述聚碳酸酯组合物中。64.组分e:抗氧化剂根据本发明的聚碳酸酯组合物包含相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.05-0.3重量%的抗氧化剂作为组分e。65.常用的抗氧化剂包括受阻酚类抗氧化剂,例如十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯(irganox1076)和四[亚甲基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(irganox1010),以及亚磷酸酯类抗氧化剂,例如三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯(irgafos168)。受阻酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂经常同时使用。在一些实施方案中,使用irganoxb900,它是irgafos168和irganox1076采用4:1比率的混合物。其它适用的抗氧化剂包括三苯基膦(tpp)和四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4'-联苯基二亚磷酸酯(p-epq)等。[0066]优选地,抗氧化剂以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.08-0.2重量%、优选0.1-0.2重量%的量存在于所述聚碳酸酯组合物中。[0067]组分f:中和剂根据本发明的聚碳酸酯组合物可以包含相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0-0.3重量%的中和剂作为组分f。[0068]为了本发明的目的,如果需要的话,添加中和剂来中和矿物填料的碱性。[0069]根据本发明的聚碳酸酯组合物中所含的中和剂优选是柠檬酸或亚磷酸。例如,为了中和滑石、硅灰石、云母和熔融石英的碱性,柠檬酸可用于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。[0070]有利地,中和剂以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.01-0.2重量%、优选0.05-0.2重量%的量存在于所述聚碳酸酯组合物中。[0071]组分g:着色剂根据本发明的聚碳酸酯组合物可以包含相对于聚碳酸酯组合物的总重量计的0-2重量%的着色剂作为组分g。[0072]本发明意义上的着色剂特别是无机颜料或有机着色剂。根据本发明的聚碳酸酯组合物中优选含有的着色剂选自炭黑、二氧化钛、heliogen蓝、macrolex黄及其组合。[0073]优选地,着色剂以相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0.2-1.0重量%、更优选0.4-0.6重量%的量存在于所述聚碳酸酯组合物中。[0074]其它添加剂所述聚碳酸酯组合物可包含一种或多种其它常规的聚合物添加剂,例如阻燃剂、水解稳定剂、uv稳定剂、抗静电剂。[0075]所述聚碳酸酯组合物可进一步包含相对于所述聚碳酸酯组合物的总重量计的0-6重量%的抗冲改性剂。合适的抗冲改性剂包括丁二烯橡胶类或丁二烯-苯乙烯橡胶类的核-壳抗冲改性剂,优选接枝有聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)或mma-苯乙烯共聚物的丁二烯橡胶类或丁二烯-苯乙烯橡胶类抗冲改性剂,例如购自kaneka公司的kaneacem732、购自dowchemicals公司的paraloidexl2650j、exl2690、exl2691j,等等。[0076]硅酮-丙烯酸橡胶类和硅酮橡胶类的抗冲改性剂也是优选的,例如购自mitsubishichemicals公司的metablensx-005和metablens-2030。也可以使用业内通常使用的其它抗冲改性剂。[0077]优选地,根据本发明的聚碳酸酯组合物包含如前所述的酯改性蜡作为唯一的抗冲改性剂。[0078]根据本发明的一种优选的聚碳酸酯组合物由以下组分组成:a)70-95重量%的芳族聚碳酸酯,b)4-26重量%的矿物填料,c)0.1-4重量%的酯改性蜡,d)0.1-0.6重量%的脱模剂,e)0.05-0.3重量%的抗氧化剂,f)0-0.3重量%的中和剂,和g)0-2重量%的着色剂,其中,各组分的量均基于所述聚碳酸酯组合物的总重量,并且所述酯改性蜡具有下式(w1):其中:r是氢或c1-至c5-烷基,优选氢或甲基,n表示20至40的整数,m表示1至5的整数,优选1,并且x和y彼此独立地表示3至1000的整数。[0079]根据第二方面,本发明提供了制备根据本发明的第一方面的聚碳酸酯组合物的方法,其包括将组分a、组分b、组分c、组分d、组分e和任选的组分f和任选的组分g共混的步骤。[0080]特别地,制备根据本发明的聚碳酸酯组合物的方法包括将一组组分共混的步骤,所述组分包括:a)70-95重量%、优选70.5-94重量%、更优选71-93重量%的芳族聚碳酸酯,b)4-26重量%、优选5-25重量%、更优选6-25重量%、甚至更优选10-20重量%的矿物填料,c)0.1-4重量%、优选0.2-3.5重量%、更优选0.2-3重量%、甚至更优选高达2.5重量%的酯改性蜡,d)0.1-0.6重量%、优选0.2-0.6重量%、更优选0.2-0.5重量%的脱模剂,e)0.05-0.3重量%、优选0.08-0.2重量%、更优选0.1-0.2重量%的抗氧化剂,f)0-0.3重量%、优选0.01-0.2重量%、更优选0.05-0.2重量%的中和剂,和g)0-2重量%、优选0.2-1.0重量%、更优选0.4-0.6重量%的着色剂。[0081]其中,各组分的量均基于所述聚碳酸酯组合物的总重量,并且所述酯改性蜡具有下式(w1):其中:r是氢或c1-至c5-烷基,优选氢或甲基,n表示20至40的整数,m表示1至5的整数,优选1,并且x和y彼此独立地表示3至1000的整数。[0082]制备根据本发明的聚碳酸酯组合物的一种优选的方法包括将一组组分共混的步骤,所述组分由以下组成:a)70-95重量%的芳族聚碳酸酯,b)4-26重量%的矿物填料,c)0.1-4重量百分比的酯改性蜡,d)0.1-0.6重量%的脱模剂,e)0.05-0.3重量%的抗氧化剂,f)0-0.3重量%的中和剂,和g)0-2重量%的着色剂,其中,各组分的量均基于所述聚碳酸酯组合物的总重量,并且所述酯改性蜡具有下式(w1):其中:r是氢或c1-至c5-烷基,优选氢或甲基,n表示20至40的整数,m表示1至5的整数,优选1,并且x和y彼此独立地表示3至1000的整数。[0083]在根据本发明的方法中所述将组分共混的步骤可以进一步包括:1)将组分d-g预混合以获得预混物,和2)将预混物与组分a-c共混以获得混合物,例如,在双螺杆挤出机中。随后,所述方法可进一步包括将所述混合物造粒以获得颗粒物的步骤。[0084]根据第三方面,本发明提供了由根据本发明的第一方面的聚碳酸酯组合物制成的模制品,例如,电气和电子设备、消费类电器和汽车零件、特别是薄壁零件的外壳或外壳零件,例如,笔记本电脑的外壳,其中外壳的壁厚小于1.5mm。[0085]根据本发明的、例如颗粒物形状的聚碳酸酯组合物可以在模具中模制以制备模制品。[0086]由根据本发明的聚碳酸酯组合物制成的模制品具有增强的冲击强度、拉伸断裂伸长率和良好的表面光泽度,并且适于诸如电气和电子设备、消费类电器和汽车零件的外壳或外壳零件的应用,例如,笔记本电脑的外壳。[0087]因此,具有采用根据本发明的聚碳酸酯组合物制备的外壳或外壳零件的电子设备也落入本发明的保护范围内。[0088]根据第四方面,本发明提供了制备上述模制品的方法,其包括对根据本发明的第一方面的聚碳酸酯组合物进行注塑成型、挤出成型、吹塑成型或热成型。[0089]在采用根据本发明的聚碳酸酯组合物制备模制品的过程中,模塑过程的熔融温度优选为280-350℃、更优选290-330℃、甚至更优选290-320℃。模具温度可以为70-100℃、优选75-90℃、更优选80-90℃,并且注塑压力可以为800-2600巴、优选900-2500巴、且更优选1000-2400巴。实施例[0090]参照下文的实施例,将详细描述本发明。这些实施例只是为了说明的目的,而不旨在限制本发明的范围。[0091]原材料在表1中,列出了对比例和本发明实施例中使用的原材料。[0092]在对比例(“ce”)和本发明实施例(“ie”)中,除非特别指明,否则各组分的以百分比表示的量是指该组分相对于所得聚碳酸酯组合物的重量百分比,其中聚碳酸酯组合物的总重量为100重量%。[0093]采用聚碳酸酯组合物制备模制品在下面的实施例中,表2-8中所列的ce和ie中的聚碳酸酯组合物的模制品按照以下方法来制备:1)采用高速混合器将组分d-组分g预混合以获得预混物,ce和ie中使用的高速混合器是reimelthenschel混合器,型号为fml40。[0094]2)将预混物与组分a-组分c在双螺杆挤出机中共混以获得混合物,并将此混合物通过挤出造粒以获得颗粒物,ce和ie中使用的双螺杆挤出机是coperionzsk26。[0095]3)将颗粒物注塑成型为模制品,ce和ie中使用的注塑成型机是arburg370s700-170s/n215673,在采用聚碳酸酯组合物制备测试样品的过程中,熔融温度为300℃,模具温度为80℃,以及注塑压力为1000巴。[0096]测试方法对以下性能进行表征。[0097]1.mvr表示所获得的聚碳酸酯组合物的流动性能并根据iso1133-1:2011在260℃/5kg的条件下测量。[0098]2.imvr表示所获得的聚碳酸酯组合物的熔体体积流速并通过在260℃/5kg的条件下保持测试样品15分钟来测量。[0099]3.ꢀ∆mvr表示所获得的聚碳酸酯组合物的热稳定性并采用(imvr-mvr)/mvr*100%的公式来计算。[0100]4.根据iso527-2:2012测量断裂拉伸应力。[0101]5.izod缺口冲击强度和无缺口冲击强度根据iso180/a:2000在23℃的温度下测量。[0102]izod缺口冲击强度的测试样品采用上文提及的注塑成型方法来制备,且具有80mm×10mm×4mm的尺寸。缺口半径为0.25mm。在每种实验条件下测试10个测试样品,并且它们的平均值在本技术中被用作表格中的冲击强度值。冲击强度值与断裂类型(c或p)在表格中一起示出。c代表完全断裂且表示脆性行为。p代表部分断裂且表示部分延展性行为。nb代表没有断裂,表示完全延展性行为。[0103]6.光泽度表示物体表面接近镜面的程度。数值越高,则物体表面的光滑程度越接近于镜面。[0104]根据astmd523-2014采用bykhazeglossmeter来评估光泽度,其中对于照明和检测信号选择20度角和60度角。光泽度的单位是gu。测试样品的厚度用h表示,且在本技术中,该厚度在实验中为2mm。[0105]7.维卡软化温度表示在特定的载荷下平头针穿透测试样品至1mm深度时的温度。该温度反映了材料在升高的温度应用下使用时所预期的软化点。将测试样品放置在测试装置中使得使穿透针停留在其表面上,距离边缘至少1mm。在本技术的对比例和本发明实施例中,对测试样品施加50n的载荷。然后将测试样品放入23℃的油浴中。油浴以每小时120℃的速率加热,直到该针穿透1mm。在本技术中,根据iso306:2013测量维卡软化温度。[0106]表1:对比例和本发明实施例中使用的原料[0107]被用作组分c的符合式(w1)的酯改性蜡中的m、n、x和y通过ftir-光谱仪、1hnmr-光谱仪、gpc和gcms测定如下:i)根据jy/t001-1996,在室温下获得样品的ftir谱图。从ir谱图来看,聚丙烯酸甲酯的存在通过1739cm-1、1265cm-1、1196cm-1、1164cm-1和827cm-1处的峰来表示,长链烷烃(-ch2-)m的存在通过1465cm-1和719cm-1处的峰来表示。[0108]ii)样品的1hnmr谱图在室温下获得,使用氯仿-d(cdcl3)作为溶剂。在1hnmr谱图中,甲基(其与聚丙烯酸酯中的o原子相连)的存在通过3.66ppm处的峰表示,端基(-ch3)(其与长链烷烃中的c原子相连)的存在通过0.9ppm处的峰表示。-och3和-ch2ch3的摩尔比从1hnmr谱图中获得。对于所用的蜡而言,-och3和-ch2ch3的摩尔比为1:1。[0109]iv)样品的gcms谱图根据agilent:gc-7890ams-5975c-2012的设备标准获得,使用氯仿(chcl3)作为溶剂。基于所获得的质谱数据,确定单体单元的数量和类型。[0110]v)通过样品的py-gcms和手动热解gc-ms,可以确定合成单体,并根据面积归一化方法确定其总质量比。[0111]根据元素分析仪方法的通用规则:jy/t017-1996,采用有机元素分析仪peseriesii2400测量元素信息。通过该方法,可以确定n、c和h的含量。[0112]蜡的结构式为式w1,其中n表示20-40的整数,m表示1-5的整数,x和y为3-200。[0113]在ce-1中,没有添加酯改性蜡,并且在ce-1中的测试样品的相应δmvr是相对高的,即25%,这表明在将组分共混以制备聚碳酸酯组合物的过程中,发生了聚碳酸酯的严重降解,且这导致聚碳酸酯组合物的冲击强度低。[0114]在ie-1至ie-8中,引入了酯改性蜡,并且测试样品的∆mvr下降至-3~18%。在ie-5至ie-8中,这种下降大幅度地增加。这意味着在制备聚碳酸酯组合物的过程中,加入酯改性蜡减少了聚碳酸酯的降解。[0115]同时,当ie-1至ie-8中的酯改性蜡的含量从0.2重量%增加到3.0重量%时,测试样品的断裂拉伸应变从2%增加到100%,其最大值为ce-1中的断裂拉伸应变的约90倍。[0116]此外,如ie-1至ie-8中所示,通过将酯改性蜡引入聚碳酸酯组合物中,izod缺口冲击强度和izod无缺口冲击强度都有很大的改善。在ie-8中,测试样品的izod缺口冲击强度为ce-1中的izod缺口冲击强度的约20倍。[0117]在ce-2中,加入了elvaloy®ꢀac1820。与ie-7相比,ce-2中获得的样品的断裂拉伸应变、冲击强度都低得多。[0118]表2还显示,将酯改性蜡引入聚碳酸酯组合物中对测试样品的表面光泽度有积极的影响。本发明实施例(ie-1至ie-8)中的表面光泽度得到了单调改善。[0119]表3中所列的实施例中使用的矿物填料是滑石。[0120]如表3中所示,与ie-9至ie-12中的相比,ce-3中的测试样品具有更高的∆mvr值。这表明在制备聚碳酸酯组合物的过程中,在ce-3中发生比ie-9至ie-12中严重得多的聚碳酸酯降解。[0121]当ie-12中的酯改性蜡的含量增加到2.0重量%时,测试样品的断裂拉伸应变增加到65%,其是ce-3中的断裂拉伸应变的约8倍。[0122]在ce-4中,加入了elvaloy®ꢀac1820。与ie-11相比,ce-4中获得的样品的断裂拉伸应变和冲击强度都低得多。[0123]如表3中所示,与ce-3中的相比,在ie-9至ie-12中,通过引入酯改性蜡,izod缺口冲击强度和izod非缺口冲击强度都有很大的改善。例如,在ie-12中,通过引入2重量%的酯改性蜡,测试样品的izod缺口冲击强度为ce-3中的izod缺口冲击强度的约4倍。[0124]表3还示出了酯改性蜡对模制品的表面光泽度的影响。通过加入酯改性蜡,ie-9至ie-12中的测试样品的表面光泽度得到了改善。[0125]表4中所列的实施例中使用的矿物填料是硅灰石。[0126]与表2和表3中所示的类似,表4中的这些本发明实施例表明,酯改性蜡的加入减少了聚碳酸酯在制备聚碳酸酯组合物的过程中的降解,改善了断裂拉伸应变,并改善了聚碳酸酯组合物的izod缺口冲击强度和izod无缺口冲击强度。此外,聚碳酸酯组合物的表面光泽度也得到了改善。[0127]表5中所列的实施例中使用的矿物填料是云母。[0128]在表5中,本发明实施例表明,酯改性蜡的加入减少了聚碳酸酯在制备聚碳酸酯组合物的过程中的降解,改善了断裂拉伸应变,同时改善了izod缺口冲击强度和izod无缺口冲击强度。此外,通过加入酯改性蜡,表面光泽度也得到了改善。[0129]在表6所列的实施例中使用的矿物填料是熔融石英。[0130]在ie-22至ie-24中,本发明实施例表明,酯改性蜡的加入减少了聚碳酸酯在制备聚碳酸酯组合物过程中的降解,改善了断裂拉伸应变,并同时改善了izod缺口冲击强度和izod无缺口冲击强度。此外,通过加入酯改性蜡,表面光泽度也得到了改善。[0131]所使用的矿物填料是高岭土,且在表7的这些对比例中没有添加酯改性蜡。[0132]与ce-9中的相比,采用5重量%的高岭土和2.5重量%的酯改性蜡的ie-25中的测试样品的缺口冲击强度提高了8倍。它甚至高于ce-10中采用6重量%的abshrg作为抗冲改性剂时的缺口冲击强度。[0133]除了缺口冲击强度之外,加入酯改性蜡还显示出优于abshrg的进一步优势,例如,ie-25中的测试样品表现出比ce-10中的样品更好的表面光泽度。[0134]与ie-25至ie-28中的样品相比,表7中的ce-14和ce-16显示出更高的∆mvr,这意味着ie-25至ie-28中的酯改性蜡的加入降低了聚碳酸酯的降解。[0135]表7进一步显示,采用较高装载量的高岭土(例如大于10重量%)和酯改性蜡,测试样品表现出比其中添加abshrg作为抗冲改性剂的ce-15和ce-17中的测试样品好得多的性能。此外,与添加abshrg相比,将酯改性蜡引入根据本发明、特别是ie-27和ie-28的测试样品中,也产生了更高的维卡软化温度。18中的提高了4倍的缺口冲击强度。[0138]在ie-31中,采用10重量%的滑石和2.5重量%的酯改性蜡,测试样品显示出比ce-20中的提高了8倍的缺口冲击强度。它甚至高于其中具有6重量%的abshrg作为抗冲改性剂的ce-21中的缺口冲击强度。[0139]此外,表8中的测试样品显示,将酯改性蜡与其它组分的组合具有比在对比测试样品中将abshrg与其它组分一起使用时高得多的mvr和表面光泽度的优势。[0140]表8显示,采用较高装载量的滑石(例如大于15重量%)并引入酯改性蜡,ie-31和ie-32中的测试样品显示出比使用abshrg作为抗冲改性剂的ce-24和ce-26中的测试样品好得多的性能,例如更长的断裂拉伸应变、更高的izod缺口冲击强度和更高的表面光泽度。[0141]将酯改性蜡引入矿物填充的聚碳酸酯组合物中,特别是酯改性蜡、矿物填料和聚碳酸酯组合物中的其它组分的协同作用,导致聚碳酸酯组合物的性能如冲击强度、拉伸断裂伸长率和表面光泽度得到显著改善。根据本发明的聚碳酸酯组合物甚至具有比添加了抗冲改性剂如abshrg的组合物更好的冲击强度。[0142]如本发明的发明实施例中所示,采用高岭土或滑石的矿物填料的聚碳酸酯组合物在冲击强度、拉伸断裂伸长率和表面光泽度方面具有令人惊讶的大幅度的性能改善。采用硅灰石、云母或熔融石英的聚碳酸酯组合物在冲击强度、拉伸断裂伸长率和表面光泽度方面也能得到显著的改善。[0143]引入酯改性蜡,特别是将其与其它组分和矿物填料如高岭土组合,也可以改善聚碳酸酯组合物的维卡软化温度。关于维卡软化温度的改善,本发明实施例表明,在聚碳酸酯组合物中,相对较高的矿物填料装载量是优选的。[0144]本发明实施例仅仅是本发明的优选实施例,并不是用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说,在不偏离本发明范围的情况下,可以对本发明的组合物和方法作出各种改变和变化。参照本说明书中的公开内容,本领域技术人员也可以实现其它实施例。本说明书和实施例应仅被视为说明性的,并且本发明的真正范围通过所附权利要求及其等同物来限定。当前第1页12当前第1页12
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