[发明专利]一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用

说明书

一种聚碳酸酯组合物，按重量份计，包括以下组成：a、50份‑95份的芳族聚碳酸酯；b、5份‑40份的矿物填料；c、0.3份‑10份助剂；其中，基于矿物填料的总重量，所述矿物填料的二氧化硅重量含量≥50%，平均粒径D50为1μm‑10μm，径厚比/长径比为2‑20。本发明选用在聚碳酸酯组合物配方中添加特定种类的矿物填料以及特定含量的特殊助剂，制备得到的聚碳酸酯组合物具有高刚性高韧性平衡、尺寸稳定性好、高流动性，且综合加工性能优异，特别适用于成型薄壁大制件。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，特别涉及一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是性能优异的工程塑料，具有良好的综合性能，机械强度高、耐冲击韧性好、尺寸稳定、耐热较好、电绝缘性好；随着电子产品追求轻薄化设计理念，对塑料制件提出了更高的要求，需要相应塑料材料具有更高的刚性，同时韧性满足装配及使用要求，材料高性能化和功能化成为目前的研究热点。研究矿物填充PC材料性能提高方法，对于促进其在工程中的应用以及塑料改性方法的发展等，都具有重要的理论和工程价值。

通过矿物填充增强是一种较为有效、简便的改性途径。但刚性和韧性是相互制约的两项重要的性能指标。矿物填料提高填料的刚性，但对外观、粘度及流动性产生一系列负面影响，尤其是韧性急剧下降。通过增加合金中的橡胶量含量，或改善相容性，均可提高冲击强度，但不可避免的会降低刚性，现有技术很难兼顾刚韧平衡。共混填充材料在增韧的同时保持其刚性已成为重要的研究课题。

矿物填料以及在聚合物中的分散状态决定了材料的综合性能。填料在聚合物中的分散状态与混合工艺及其表面活性有关，矿物的选用及表面处理决定了填充材料的综合性能。改善填料分散性和界面结合强度有助于提高刚性效果，但关于填料分布状态等关键技术问题，目前尚缺乏有效方法。此外，矿物填料的引入会在合金基体中形成大量缺陷和应力集中点，造成材料韧性的衰减，使制件在使用过程中抗跌落、冲击破坏的能力大幅下降。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高流动、高模量及高尺寸稳定性，同时兼具韧性，能够获得综合性能优异的聚碳酸酯组合物。

本发明的另一目的是提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法。

本发明的再一目的是提供上述聚碳酸酯组合物的用途。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚碳酸酯组合物，按重量份计，包括以下组成：

a、50份-95份的芳族聚碳酸酯；

b、5份-40份的矿物填料；

c、0.3份-10份助剂；

其中，基于矿物填料的总重量，所述矿物填料的二氧化硅重量含量≥50%，平均粒径D50为1μm-10μm，径厚比/长径比为2-20。

优选地，基于矿物填料的总重量，所述矿物填料的二氧化硅重量含量≥60%，平均粒径D50为2μm-5μm，径厚比/长径比为3-10。

其中，所述二氧化硅含量的测试方法：GB/T 15343 滑石化学分析方法，具体测试方法如下：

分析原理：二氧化硅含量是衡量矿物填料质量的一个较为重要的质量指标之一，它不溶于水或酸，需用碱性化合物与之在高温条件下反应，使之转化为晶格能较小、水合能较大的可溶性钠盐。

加热： SiO₂+Na₂CO₃ → Na₂SiO₃+CO₂

在上式的反应中，碳酸钠是起碱性熔剂的作用 熔融物可溶于酸（1：1的盐酸溶出）