[发明专利]一种聚碳酸酯低温增韧改性剂、制备方法和增韧方法

说明书

本发明公开了一种聚碳酸酯低温增韧改性剂、制备方法和增韧方法，所述的制备方法包括(1)将羟基封端液体硅橡胶溶于有机溶剂A中，加入双异氰酸酯改性剂和催化剂A在一定温度下反应后继续向溶液中加入炔基醇类，在搅拌下再次进行反应，反应结束后经提纯得到炔基封端的液体硅橡胶；(2)将一定比例的炔基封端的液体硅橡胶和叠氮化ABS充分溶解在适量有机溶剂B中，加入催化剂B，在25‑60℃下搅拌反应24‑48h，之后经提纯得到交联型硅橡胶接枝ABS共聚物。并基于所述的制备方法制备增韧改性剂并将改性剂加热PC树脂中实现对其塑性性能的改进。

技术领域

本发明属于高分子改性领域，具体涉及一种聚碳酸酯低温增韧改性剂、制备方法和增韧方法。

背景技术

与聚烯烃等通用塑料相比，聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)、聚醚醚酮(PEEK)等特种工程塑料具有更高的力学性能，能经受较宽的温度变化和苛刻的环境条件，可在工程中作为结构材料使用。然而，多数特种工程塑料为带有芳杂环的刚性链结构，这就决定了它们熔粘度高，加工温度高，而且制品易产生内部应力，并出现应力开裂现象，缺口敏感性大。如PC，虽然与苯环相邻的羰基、酯基大大超过了PPO中的醚基的增柔作用，但是PC的分子链仍然具有很大的刚性，导致其具有较高的玻璃化转变温度。分子间相对滑移困难，也导致熔融温度也升高，熔体粘度很高。刚性分子链阻碍了大分子链的运动，易使制品中的残留内应用难以自行消除，而发生应力开裂现象。PC在常温下虽有较高的冲击强度，但在低温下，PC的冲击强度低、对缺口敏感性高且极易发生应力开裂现象，这些缺点极大地限制了PC的应用。因此亟需对PC进行低温增韧改性，改善其低温下的冲击强度，降低缺口敏感性，拓宽其应用范围。

弹性体增韧改性PC是常用的方法，其中苯乙烯类弹性体是热塑性弹性体中发展较早且应用最广泛的一类。弹性体中苯环与PC具有一定的相容性，丁二烯、异戊二烯等软段具有橡胶弹性，与PC共混后能有效改善其应力开裂现象。核-壳结构的聚合物也是PC增韧常用的改性剂，如ABS、MBS和ACR等核-壳型粒子，外部硬壳能改善粒子与PC的相容剂，同时内部的橡胶核则起到提高PC缺口冲击强度的作用。其中，ABS增韧PC是研究较早也是相对较为成熟的方法，ABS中SAN段与PC具有较好的相容性，PB段不但能赋予共混物较好的低温韧性，还能降低熔体粘度，改善加工性能。此外，聚烯烃类材料与PC共混也是改善其韧性的有效方法，同时能降低材料成本，但聚烯烃类材料与PC的相容性较差，需要加入适当的相容剂。以上增韧改性剂需要在较高含量下才能表现出明显的增韧作用，这使得材料的强度明显下降。

相对于常用增韧组分中的C-O键，Si-O键的柔性更高，因此大多数有机硅聚合物具有极低的玻璃化转变温度(-100℃以下)，是PC低温增韧改性的最佳选择。目前，关于有机硅增韧PC的研究报道多为通过化学改性法制备聚硅氧烷-g-PC嵌段共聚物实现低温增韧，很少有关于有机硅高分子与PC共混改性的研究报道，主要是因为常用的有机硅聚合物如硅橡胶与PC相容剂极差。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种聚碳酸酯低温增韧改性剂、制备方法和增韧方法。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种聚碳酸酯低温增韧改性剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将羟基封端液体硅橡胶溶于有机溶剂A中，加入双异氰酸酯改性剂和催化剂A在一定温度下反应后继续向溶液中加入炔基醇类，在搅拌下再次进行反应，反应结束后经提纯得到炔基封端的液体硅橡胶；

(2)将一定比例的炔基封端的液体硅橡胶和叠氮化ABS充分溶解在适量有机溶剂B中，加入催化剂B，在25-60℃下搅拌反应24-48h，之后经提纯得到交联型硅橡胶接枝ABS共聚物。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中的双异氰酸酯改性剂与羟基封端液体硅橡胶的摩尔比为2:1-3:1，炔基醇类与双异氰酸酯改性剂的摩尔比为1:1-2:1。通过以上改性使得主链上获得合理数目的反应活性位点。