[发明专利]一种PC/PBT合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种PC/PBT合金材料，按重量份数计，包括组分：PC树脂40~76份；PBT树脂23~40份；苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯三元嵌段共聚物0.65~3份；酯交换抑制剂0.1‑0.4份。本发明通过添加一定量的苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯三元嵌段共聚物和酯交换抑制剂，优化PC/PBT合金的相态结构，使其在高PBT含量范围内能够形成并保持双连续相结构，制得的PC/PBT合金材料超声波焊接强度高，同时具有优异的耐溶剂性能，特别是对防晒霜、护肤品等化妆品具有很好的耐受性，进一步拓宽了PC/PBT合金材料的应用，特别是在可穿戴设备领域的应用。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种PC/PBT合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

塑料超声波焊接是一种快速简便的塑料焊接方式，其原理是超声焊头将高频振动通过焊件传导到焊接面，在界面声阻的作用下在，聚集于预先设计的导能筋部位，借由诱发分子链摩擦产生高热和局部熔融，实现焊接。随着塑料及复合材料大量应用于工业生产和日常生活中以及电子工业的飞速发展和新型大功率换能器的出现，塑料超声波焊接以其简单高效、结合强度高、无需耗材、易于自动化、适合于大批生产等优势得到了极为广泛的应用并成为最常用的塑料焊接方法。

聚碳酸酯(PC)是具有突出综合性能的工程塑料，但缺点为耐溶剂性差，使其在可穿戴设备领域的应用受到一定限制，可穿戴设备在使用时经常会与皮肤上的防晒霜、护肤品等化妆品接触，若材料耐溶剂性能差，容易影响产品外观和使用性能。现有技术中，将聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共混形成PC/PBT合金材料，可以有效改善材料的耐溶剂性能。PC/PBT合金材料耐溶剂性能的提升得益于PBT在材料中形成互穿网络，其要求PBT结晶需达到一定比例；但是，PBT晶体颗粒会使超声波在传导中发生明显的能量耗散，使得超声波能量传递至所需焊接面非常困难，焊接部位难以熔融，且焊接面熔合差，导致PC/PBT材料的超声波焊接效果差；另一方面，在PC/PBT合金中，由于PC与PBT的熔体粘度相差大，一般的，PBT趋于在较低含量下即形成连续相，并使PC迅速转变为分散相，形成以PC为分散相的海岛结构，这种相态结构的PC/PBT合金材料更加难以进行超声波焊接。

因此，在需要提高PBT含量来确保材料良好耐溶剂性时，显然会极大影响材料的超声波焊接性能，二者之间的矛盾使得PC/PBT合金材料的耐溶剂性能和超声波可焊接性能难以同时实现。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种PC/PBT合金材料，其耐溶剂性能优异，同时具有良好的超声波可焊接性。

本发明的另一目的在于提供上述PC/PBT合金材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种PC/PBT合金材料，按重量份数计，包括以下组分：

PC树脂 40～76份；

PBT树脂 23～40份；

苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元嵌段共聚物 0.65～3份；

酯交换抑制剂 0.1-0.4份。

本发明要求的配方制备得到的PC/PBT合金材料，其合金相态结构为双连续相结构。PC为连续相时能够实现良好的超声波焊接，PBT为连续相时能够显著改善耐溶剂性能，从而使得本发明的PC/PBT合金材料能够实现兼具优异的超声波可焊接性和耐溶剂性。

本发明经研究发现，在PC/PBT合金材料中添加一定量的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元嵌段共聚物，能够高效降低两相界面张力，有利于在本发明的高PBT含量范围内形成并保持双连续相结构；但添加量过高反而会引起体系酸性增加，PBT容易发生断链降解；优选的，所述的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元嵌段共聚物为1.5～2.5份。