[发明专利]一种耐刮擦高硬度PC/PBT复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚碳酸酯复合材料，更具体地说，涉及一种耐刮擦高硬度PC/PBT复合材料及其制备方法。按照重量百分比，所述PC/PBT复合材料包括聚碳酸酯50～70％、聚对苯二甲酸丁二醇酯20～40％、增容剂0.3～0.5％、增韧剂6～10％和酯交换抑制剂0.4～0.8％；所述聚碳酸酯的铅笔硬度≥2H，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg条件下的熔融指数为25～35g/10min。本发明所制备的耐刮擦高硬度PC/PBT复合材料不仅具有优异的力学性能和耐化学性，还兼具优异的耐刮擦性能、较高的表面硬度以及良好的流动性。

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯复合材料，更具体地说，涉及一种耐刮擦高硬度PC/PBT复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是一种结晶速率较快的热塑性工程塑料，具有优异的耐溶剂性，熔体流动性好，耐疲劳性和尺寸稳定性好，良好的综合性使其在电子电气及各工业领域中的需求量越来越大，但是它的玻璃化转变温度低(约为45℃)，高温刚性不足，缺口敏感性大，这些都使得PBT在应用中受到限制。

聚碳酸酯(PC)具有良好的力学性能、耐热性、电性能和高的透光率，但其熔融温度高，加工困难，耐磨性和耐溶剂性较差。因此，用PC与PBT共混是改性聚酯的一种好方法，将PC和PBT进行共混改性，可以克服两者各自的不足，从而获得较好的综合性能。

当PBT与PC熔融共混时，会发生酯交换反应，产生嵌段共聚酯，它们对PC/PBT复合材料能起到相容剂的作用。但是，酯交换反应是随机发生的，是一种不可控的化学反应，这会使制品的性能不均一，材料综合性能下降和二次注塑成型加工困难，而且每一次热历史都会使PC/PBT复合材料产品的性能发生变化。此外，由于酯交换反应会使PBT相对分子质量下降，因而制品的耐化学药品性也会下降。因此，常用的方法为添加酯交换抑制剂，阻止酯交换的反应，但是这种方式又会影响PBT与PC的相容性，难以制备综合力学性能优异的PC/PBT复合材料。

同时市场上现有的PC/PBT复合材料的表面硬度与耐刮擦也比较差，市场上常通过添加一些耐刮擦助剂来改善PC/PBT复合材料的耐刮擦性能，但是难以达到部分客户的铅笔硬度要求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种耐刮擦高硬度PC/PBT复合材料，所述PC/PBT复合材料不仅具有优异的力学性能和耐化学性，还兼具优异的耐刮擦性能、较高的表面硬度以及良好的流动性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种耐刮擦高硬度PC/PBT复合材料，按照重量百分比，所述PC/PBT复合材料包括聚碳酸酯50～70％、聚对苯二甲酸丁二醇酯20～40％、增容剂0.3～0.5％、增韧剂6～10％和酯交换抑制剂0.4～0.8％，所述聚碳酸酯的铅笔硬度≥2H，所述聚碳酸酯在300℃/1.2kg条件下的熔融指数为25～35g/10min。

对于PC/PBT复合材料体系，PC/PBT复合材料的耐温随着PBT的添加量增加而提高，但是随着PBT含量的提高，对复合材料的韧性也造成了不利影响，因此，发明人通过长期研究，在本发明的PC/PBT复合材料体系中控制PBT含量在原料体系百分含量的20～40％内，能够较好地协调复合材料的整体力学性能。当PBT和PC混合改性时，在高温熔融下，PBT和PC容易发生酯交换反应，导致PC/PBT复合材料的综合性能下降以及二次注塑成型加工困难，本发明发明人通过长期研究发现，酯交换抑制剂和增容剂的复合使用，能够更好地控制PC、PBT之间的酯交换反应，阻止PC、PBT之间嵌段共聚酯的产生，在抑制PC/PBT的酯交换反应的同时，能够提高PC/PBT复合材料的两相界面相容性，从整体上改善了PC/PBT复合材料的机械性能和耐化学性。此外，本发明中采用高硬度PC材料替代了现有的耐刮擦助剂的使用，极大地提高PC/PBT复合材料的表面硬度，所制备的PC/PBT复合材料不仅具有较高的表面硬度，也极大地提高了耐刮擦性能。