导电增强型PC/PBT树脂组合物及其制备方法技术

技术编号:13749741 阅读:112 留言:0更新日期:2016-09-24 10:59
本发明专利技术涉及一种导电增强型PC/PBT树脂组合物及其制备方法,所述组合物按重量百分比,包括以下组分:PC树脂50%‑60%;PBT树脂30%‑45%;MBS共聚物3%‑7%;导电碳黑0.3%~3%。树脂组合物的制备方法具有以下特征:向挤出机的第一喂料口加入PC树脂,向第二喂料口加入PBT树脂、MBS共聚物和导电碳黑。利用本发明专利技术制备的树脂组合物具有稳定的双连续相结构,而碳黑会选择性分散在相界面,在双连续相结构结合相界面分散的前提下,碳黑可以在较低含量下就形成导电通路,降低碳黑的逾渗阀值,使组合物兼具良好的导电性能和冲击性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料加工
,具体涉及一种导电增强型PC/PBT树脂组合物及其制备方法
技术介绍
PC/PBT树脂组合物具有较好的能量吸收效果,且在不同的环境温度下具有较好的稳定性,因此,在对安全性要求越来越高的汽车内外饰领域具有广阔的应用前景。汽车内外饰一般都有电镀或喷涂后加工,而静电喷涂由于其喷涂效率高、环境污染少越来越受关注,因此,兼具高导电率和高冲击强度的材料越来越受到青睐。现有技术中也已有不少相关的专利。比如公开号为CN1024247的专利公开了一种导电型PC/PBT复合材料及其制备方法,通过添加15%-20%的碳纤维实现材料的导电性能。但是,复合材料的抗冲性能较差,约在100J/m,而且这么大量碳纤维的加入使得成本大大提高;再比如公开号为CN1445282的专利公开了一种导电型PA/PPE树脂组合物及其制备方法,但是由于PA/PPE属于完全不相容体系,通过反应增容也只能形成海-岛结构,导电性能的提升只能通过增加导电炭黑的含量来实现,而碳黑含量的提高就必定会使得冲击性能下降。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种导电增强型PC/PBT树脂组合物及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:本专利技术提供了一种导电增强型PC/PBT树脂组合物,所述的PC/PBT树脂组合物包含以下重量百分比的各组分:优选地,所述的PC/PBT树脂组合物包含以下重量百分比的各组分:优选地,所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量为2.0~3.5×104g/mol。优选地,所述的PBT树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯)的特性粘度为0.6~1.5dl/g。优选地,所述的MBS共聚物(甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物)是核壳结构,核是直径为100-300nm的丁二烯相球状芯核,丁二烯的重量含量为50-80%。优选地,所述的导电碳黑为纳米级,平均颗粒尺寸小于200纳米。导电碳黑粒径过大,会导致体积份数下降,比表面积减小,不易形成导电通路。优选地,所述的导电碳黑是经表面修饰的,表面带有-COOH基团。本专利技术还提供了一种导电增强型PC/PBT树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:S1、称取以下重量百分比的各组分:PC树脂:50%-60%;PBT树脂:30%-40%;MBS共聚物:3%-7%;导电碳黑:0.3%-3%;S2、将PC树脂从挤出机的第一喂料口加入,向第二喂料口加入PBT树脂、MBS共聚物和导电碳黑,熔融共混,制备得到所述导电增强型PC/PBT树脂组合物。优选地,步骤S2中,所述挤出机螺杆转速为200-500rpm,熔融温度为250-280℃。本专利技术首先从材料属性出发,选择PC和PBT树脂组合物,PC和PBT树脂组合物在熔融混炼时的剪切状态下容易发生热力学相容,而在出挤出口模后的零剪切状态下会发生Spinodal旋节线相分离,从而形成双连续相结构。本专利的专利技术人通过大量的实验发现纳米粒子的引入可以稳定树脂组合物的双连续相结构;本专利技术再结合挤出工艺的控制进一步使得纳米炭黑分散在PC/PBT组合物的相界面:如果PC树脂、PBT树脂、MBS共聚物和导电炭黑都从第一喂料口加入,炭黑很容易分散在低熔体粘度的PBT相;而如果采取PC树脂从第一喂料口加入而PBT树脂、MBS共聚物和炭黑从第二喂料口加入的方式,炭黑倾向于向已经熔融的PC相迁移,而且,经修饰表面带-COOH基团的炭黑也容易向PC相迁移,与PC的端-OH发生反应;再者,MBS与PC的相容性优于MBS与PBT的相容性,因此MBS也倾向于向PC迁移,会进一步带动炭黑向PC相迁移。利用本专利技术制备的树脂组合物具有稳定的双连续相结构,而碳黑会选择性分散在相界面,在双连续相结构结合相界面分散的前提下,碳黑可以在较低含量下就形成导电通路,降低碳黑的逾渗阀值,使组合物兼具良好的导电性能和冲击性能。现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:1、本专利技术通过材料设计,利用纳米粒子稳定树脂组合物的双连续相结构,再通过组分设计和工艺优化,使碳黑会选择性分散在相界面。在双连续相结构结合相界面分散的前提下,碳黑可以在较低含量下就形成导电通路,降低碳黑的逾渗阀值,因此,组合物的冲击性能不会明显降低。2、本专利技术制备的组合物表现出最高105Ω/m2的表面电阻率和根据ASTM D256测定的至少约600J/m在23℃测定的缺口Izod冲击强度。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术的PC/PBT树脂组合物在熔融混炼时容易发生热力学相容,而在出口模后容易发生Spinodal旋节线相分离,从而形成双连续相结构。在纳米粒子选择性分散在双连续相结构的相界面上,一方面可以稳定双连续相结构,另一方面又可以在较低碳黑含量下就形成导电网络通路,降低碳黑的逾渗阀值。那么如何才能让碳黑选择性分散在相界面?本专利技术通过两个技术点实现:(1)选择纳米级的经表面修饰的碳黑;(2)工艺优化:采取PC从第一喂料口加入,而其他组分从第一喂料口加入的方式。实施例1-4采用的原材料为:PC树脂,重均分子量为3.0×104g/mol;PBT树脂,特性粘度为1.0dl/g;MBS共聚物,粒径为300nm,丁二烯重量百分含量为60%;经表面修饰的导电碳黑,平均尺寸约100nm,表面带-COOH;例如Akzo Nobel公司生产的Ketjenblack EC-600JD。按照表1所示的重量百分比称取各组分,之后采用如下方法制备所述热塑性树脂组合物:步骤1,按照重量份数称取各组分;步骤2,将PBT树脂、MBS共聚物和导电碳黑在高速混合机中充分混合10min,得混合物;步骤3,将PC树脂从双螺杆挤出机的第一喂料口进入,而步骤2所得的预混物从第二喂料口进入,经过熔融挤出、冷却、干燥、切粒,即得所述的热塑性树脂组合物。对比例1-2采用的原材料为:PC树脂,重均分子量为3.0×104g/mol;PBT树脂,特性粘度为1.0dl/g;MBS共聚物,粒径为300nm,丁二烯重量百分含量为60%;经表面修饰的导电碳黑,平均尺寸约100nm,表面带-COOH;按照表1所示的重量百分比称取各组分,之后采用如下方法制备所述热塑性树脂组合物:步骤1,按照重量份数称取各组分;步骤2,将PC树脂、PBT树脂、MBS共聚物和导电碳黑在高速混合机中充分混合10min,得混合物;步骤3,将预混物全部从双螺杆挤出机的第一喂料口进入,经过熔融挤出、冷却、干燥、切粒,即得所述的热塑性树脂组合物。对比例3对比例3的制备方法与实施例1相同,各组分的重量份数如表2所示,不同之处仅在于:本对比例采用的导电碳黑粒径为350nm。例如Cabot公司生产的BLACK PEARLS430。对比例4对比例3的制备方法与实施例2相同,各组分的重量份数如表2所示,不同之处仅在于:本对比例采用的导电碳黑未经表面修饰,表面不带-COOH。例如Cabot公司生产的BLACK PEARLS 160。对比例5-7对比例5-7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电增强型PC/PBT树脂组合物及其制备方法,其特征在于,所述的PC/PBT树脂组合物包含以下重量百分比的各组分:

【技术特征摘要】
1.一种导电增强型PC/PBT树脂组合物及其制备方法,其特征在于,所述的PC/PBT树脂组合物包含以下重量百分比的各组分:2.根据权利要求1所述的导电增强型PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯,其重均分子量为2.0~3.5×104g/mol。3.根据权利要求1所述的导电增强型PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的PBT树脂的特性粘度为0.6~1.5dl/g。4.根据权利要求1所述的导电增强型PC/PBT树脂组合物,其特征在于,所述的MBS共聚物是核壳结构,核是直径为100-300nm的丁二烯相球状芯核,丁二烯的重量含量为50-80%。5.根据权利要求1所述的导电增强型PC/PBT树脂组...

【专利技术属性】
技术研发人员:单桂芳于云安周霆罗明华辛敏琦
申请(专利权)人:上海锦湖日丽塑料有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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