[发明专利]基于聚碳酸酯/聚烯烃的树脂组合物及其制备方法和用途

说明书

发明领域

本发明涉及树脂组合物，尤其是有耐磨特性的热塑性聚碳酸酯/聚烯烃 组合物、这些树脂组合物的制备方法和包含这些树脂组合物的制品。

发明背景

聚碳酸酯可用于从汽车部件至电子装置的广泛应用中的制品和组件的 制造。聚碳酸酯树脂表现出较高的耐热性、耐冲击性、电学特性及良好的 尺寸稳定性；然而，聚碳酸酯树脂有高的熔融黏度和差的耐有机溶剂性以 及差的耐磨损/耐摩擦性的缺点，在得益于这些性质的领域它们的应用受到 限制。

为了解决一个或多个这些问题，已经进行了各种尝试用聚碳酸酯与聚 烯烃混合。然而，由于聚碳酸酯和聚烯烃相容性低经常导致层离，并由此 导致在用诸如注塑的方法由该树脂组合物制备模塑制品时产品的外观差， 因此这种树脂组合物常常无法应用于实践。也已经进行了各种尝试，通过 在聚碳酸酯-聚烯烃树脂组合物中加入聚苯乙烯-聚烯烃共聚物，如SEBS (苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物)、SEP(苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物)等来 改善聚碳酸酯和聚烯烃的相容性。然而，加入的聚苯乙烯-聚烯烃共聚物 具有弹性特性，得到的树脂组合物通常具有差的耐热性和挠曲刚度的缺点。

其他现有技术的解决方案包括其中聚碳酸酯具有端羧基且聚丙烯具有 环氧基的聚碳酸酯-聚烯烃树脂，或者其中该聚碳酸酯-聚烯烃树脂还包 括具有端羟基的聚碳酸酯和具有羧基的聚丙烯。这些组合物通常不会发生 层离，而且由其制备的制品表现出改进的机械强度和耐有机溶剂性以及由 于无层离而呈现良好的外观。

然而，构成该树脂所用的含有羧基和羟基的聚碳酸酯是通过在该聚碳 酸酯树脂的聚合阶段加入特定的单体分别制备的那些，这种树脂的生产通 常需要聚碳酸酯聚合设备。因此，对没有这种聚碳酸酯聚合设备的树脂生 产商来说，利用这些组分的方法产生沉重的财政负担。因此，生产含这种 树脂组分的聚碳酸酯-聚烯烃树脂是不容易的。

尝试过向聚碳酸酯树脂内加入氟树脂(如聚四氟乙烯)，从而改善耐摩擦 /耐磨损性能。这种组合物除具备上述聚碳酸酯树脂固有的优良特性外，还 具有改进的耐磨性。然而，在该组合物中所用的氟树脂相当昂贵，在树脂 组合物热处理时，氟树脂常常产生有毒气体。基于此，强烈需要一种基于 聚碳酸酯树脂的滑动材料(slide material)，其可以替代基于聚碳酸酯/氟树脂 的树脂组合物。

一种可替代的解决方案使用聚烯烃树脂，尤其是高密度聚乙烯、低密 度聚乙烯和直链低密度聚乙烯，它们往往价格不高和/或具有优异的耐摩擦/ 耐磨损性能。然而，这些聚烯烃树脂在耐热性、抗挠刚度、阻燃性方面逊 于聚碳酸酯树脂。因此，在其中使用基于聚碳酸酯/氟树脂的树脂组合物的 应用中难以使用聚烯烃树脂。鉴于此，进行了各种尝试将聚碳酸酯和聚乙 烯混合，目的是开发不仅能够保持聚碳酸酯良好的耐热性、耐冲击性和/或 阻燃性，而且能保持聚烯烃良好的耐摩擦/耐磨损特性的树脂组合物。然而， 尽管已进行了这些尝试，聚碳酸酯和聚乙烯很差的相容性常常导致模制品 的层离，尤其是受到摩擦接触或受到磨损的时候，导致了制品耐磨损性差。

结果，用于形成这些聚碳酸酯/聚烯烃组合物的方法会遭受低产率。现 有技术的方法是两步法，其中形成中间体聚烯烃，然后使该形成的中间体 与聚碳酸酯混合并挤出形成树脂组合物。由于现有技术的方法形成中间体 聚烯烃，需要使用额外设备的第二步骤及生产时间，因此，现有技术的二 步法需要额外的设备成本和能源成本来形成树脂组合物。

因此，提供出一种具有增强的耐磨性能的热塑性材料将是有益的。相 比于现有技术的方法，提供制备具体改进的产率和/或降低的生产成本的树 脂组合物的方法也将是有益的。提供由树脂组合物制成的具有改进的耐磨 特性的模制品也同样将会是有益的。

发明概要

本发明提供了一种制备具有优异的耐磨性能的树脂组合物的方法。该 树脂组合物包括50～99wt％的聚碳酸酯树脂和1％～50wt％的聚烯烃，各自基 于该树脂组合物除任何填料之外的总重量，所述聚烯烃用选自以下的至少 一种官能团改性：羧基、酸酐、环氧基或包含至少一种前述官能团的混合。 该树脂组合物任选包含未改性的聚烯烃和/或双官能单体。同现有技术的两 步法相比，该工艺为一步法，提高了成本效率和/或树脂组合物的产率。该 树脂组合物可用来模制成具有改进的耐磨特性的制品。