本發(fā)明涉及聚碳酸酯材料，具體的，涉及一種聚碳酸酯模塑組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚碳酸酯作為一種高性能的熱塑性塑料，憑借其出色的性能平衡，在眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。從汽車(chē)部件、包裝材料、電器產(chǎn)品到運(yùn)動(dòng)保護(hù)器材和建筑領(lǐng)域，聚碳酸酯制品和組件的身影無(wú)處不在。這主要得益于其優(yōu)良的可模塑性、耐熱性和沖擊性能，使得聚碳酸酯能夠滿足各種復(fù)雜的設(shè)計(jì)需求和使用環(huán)境。在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，聚碳酸酯因其透明性和抗沖擊性的卓越表現(xiàn)，常被用于制造移動(dòng)電話適配器外殼和usb連接器等關(guān)鍵部件。這些產(chǎn)品不僅要求具有良好的低溫沖擊性能和美觀性，還必須具備出色的阻燃性能和耐化學(xué)性，以應(yīng)對(duì)日常使用中的消毒劑和日用化學(xué)品等挑戰(zhàn)。

2、中國(guó)發(fā)明專利cn114773822b公開(kāi)了一種低發(fā)煙無(wú)滴落無(wú)鹵阻燃聚碳酸酯組合物及其制備方法和應(yīng)用。低發(fā)煙無(wú)滴落無(wú)鹵阻燃聚碳酸酯組合物，主要由按重量份數(shù)計(jì)的如下組分制得：熔融指數(shù)為6～8的聚碳酸酯24～30份、熔融指數(shù)為10～12的聚碳酸酯57～63份、阻燃劑5～10份和助劑5～8份；所述阻燃劑包括接枝有機(jī)硅和全氟丁基的高分子阻燃劑。但該發(fā)明并未探究組合物的的耐化學(xué)性，限制了其應(yīng)用范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明第一方面提供了一種聚碳酸酯模塑組合物，按重量百分比計(jì)，組分包括：雙酚a聚碳酸酯均聚物57-89.4％、有機(jī)硅組合物0.5-3％、阻燃劑0.1-15％、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物補(bǔ)足余量。

2、所述雙酚a聚碳酸酯均聚物的熔體體積流動(dòng)速率(2.16kg，300℃)為2.5-50g/10min。

3、優(yōu)選的，所述雙酚a聚碳酸酯均聚物的熔體體積流動(dòng)速率為2.5-30g/10min。

4、所述有機(jī)硅組合物包含一個(gè)或多個(gè)式r3sio1/2的m單元和一個(gè)或多個(gè)式sio4/2的q單元，所述有機(jī)硅組合物還包含一個(gè)或多個(gè)式r2sio2/2的d單元和/或一個(gè)或多個(gè)式rsio3/2的t單元，其中r為1-60個(gè)碳原子的一價(jià)烴基。

5、優(yōu)選的，所述m單元與q單元的摩爾比為0.4-0.8。

6、優(yōu)選的，所述m單元與q單元的摩爾比為0.5-0.8。

7、所述有機(jī)硅組合物25℃的粘度為25-900000cps。

8、優(yōu)選的，所述有機(jī)硅組合物25℃的粘度為25-1000cps。

9、優(yōu)選的，所述有機(jī)硅組合物25℃的粘度為25-200cps。

10、所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的添加量不低于15wt％。

11、優(yōu)選的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的添加量不低于17.5wt％。

12、優(yōu)選的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的添加量為17.5-40wt％。

13、本申請(qǐng)研究發(fā)現(xiàn)，組合物中聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的添加量不低于17.5wt％，且添加有機(jī)硅組合物，可提高耐化學(xué)性。引入柔性的有機(jī)硅鏈段，增加了軟鏈段的長(zhǎng)度，降低了苯環(huán)的剛性，從而增加了分子鏈的柔順性，同時(shí)有機(jī)硅氧烷“-si-o-si-”是一種疏水基團(tuán)，可以有效地改變材料表面的特性，使材料具有憎水效果，有助于提高聚碳酸酯材料的耐水解性。

14、所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中聚硅氧烷嵌段和聚碳酸酯嵌段的重量比為(1-10)：(5-20)。

15、所述聚硅氧烷嵌段的重復(fù)單元為式1所示：其中，r1和r2均選自c1-13烷基、c1-13烷氧基、c2-13烯基、c2-13烯氧基、c3-6環(huán)烷基、c3-6環(huán)烷氧基、c6-14芳基、c6-10芳氧基、c7-13芳基亞烷基、c7-13芳基亞烷氧基、c7-13烷基亞芳基、c7-13烷基亞芳氧基中的一種。

16、所述聚硅氧烷嵌段的結(jié)構(gòu)通式為式2所示：

17、其中，e為聚合單元，40≤e≤100，其中ar1和ar2選自取代或未取代的c6-30亞芳基、c6-30二羥基亞芳基中的一種，ar1和ar2芳族鍵入聚硅氧烷嵌段的主鏈中。

18、所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的重均分子量為15000-155000。

19、優(yōu)選的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的重均分子量為40000-85000。

20、所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中聚硅氧烷共聚物的含量為3-30wt％。

21、優(yōu)選的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中聚硅氧烷共聚物的含量為6-20wt％

22、所述阻燃劑包括磷腈、芳族砜磺酸鹽、磷酸二苯酯類中的至少一種。

23、所述磷酸二苯酯類包括雙酚a雙(磷酸二苯酯)和/或間苯二酚雙(磷酸二苯酯)。

24、所述阻燃劑包括磷腈和/或芳族砜磺酸鹽。

25、優(yōu)選的，所述磷腈包括環(huán)狀磷腈。

26、優(yōu)選的，所述環(huán)狀磷腈包括苯氧基環(huán)三磷腈、八苯氧基環(huán)四磷腈、十苯氧基環(huán)五磷腈、六苯氧基環(huán)三磷腈中的至少一種。

27、優(yōu)選的，所述環(huán)狀磷腈包括六苯氧基環(huán)三磷腈。

28、所述芳族磺酸鹽占模塑組合物的0.1-0.3wt％，結(jié)構(gòu)通式如式3所示：

29、其中，r1、r2和r3獨(dú)立地選自c1-c6烷基；m為金屬；n為整數(shù)且1≤n≤3；w為整數(shù)且0≤w≤5；p和q為整數(shù)，p≥0，q≥0，且p+q≤4。

30、優(yōu)選的，所述芳族磺酸鹽包括二苯基砜磺酸鉀(式4)。

31、

32、所述聚碳酸酯模塑組合物的組分還包括抗氧劑和脫模劑。

33、所述抗氧劑包括亞磷酸酯抗氧劑，優(yōu)選抗氧劑168。

34、所述脫模劑優(yōu)選季戊四醇四硬脂酸酯。

35、優(yōu)選的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和磷腈的重量比為(15-50)：5。

36、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和磷腈的重量比為(17-45)：5。

37、本發(fā)明第二方面提供了一種聚碳酸酯模塑組合物的制備方法，包括以下步驟：混合所有組分，熔融后擠出造粒，得到聚碳酸酯模塑組合物。

38、有益效果

39、1.組合物中聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的添加量不低于17.5wt％，且添加有機(jī)硅組合物，可提高耐化學(xué)性。

40、2.特定芳族砜磺酸鹽與聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、有機(jī)硅組合物共同作用，可提高阻燃效果，滿足2.5毫米v-0阻燃。

41、3.所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和磷腈的重量比為(15-50)：5，可進(jìn)一步提高阻燃效果，滿足1.5毫米v-0阻燃，同時(shí)具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。

42、4.本申請(qǐng)制備得到的聚碳酸酯模塑組合物具有優(yōu)異的耐熱性和沖擊性能，可滿足消費(fèi)電子產(chǎn)品的應(yīng)用。

43、5.本申請(qǐng)制備得到的聚碳酸酯模塑組合物可滿足消毒劑和日用化學(xué)品的應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，按重量百分比計(jì)，組分包括：雙酚a聚碳酸酯均聚物57-89.4％、有機(jī)硅組合物0.5-3％、阻燃劑0.1-15％、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物補(bǔ)足余量，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的添加量不低于15wt％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述有機(jī)硅組合物包含一個(gè)或多個(gè)式r3sio1/2的m單元和一個(gè)或多個(gè)式sio4/2的q單元，所述有機(jī)硅組合物還包含一個(gè)或多個(gè)式r2sio2/2的d單元和/或一個(gè)或多個(gè)式rsio3/2的t單元，其中r為1-60個(gè)碳原子的一價(jià)烴基。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述有機(jī)硅組合物25℃的粘度為25-900000cps。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中聚硅氧烷嵌段和聚碳酸酯嵌段的重量比為(1-10)：(5-20)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述聚硅氧烷嵌段的重復(fù)單元為式1所示：1；其中，r1和r2均選自c1-13烷基、c1-13烷氧基、c2-13烯基、c2-13烯氧基、c3-6環(huán)烷基、c3-6環(huán)烷氧基、c6-14芳基、c6-10芳氧基、c7-13芳基亞烷基、c7-13芳基亞烷氧基、c7-13烷基亞芳基、c7-13烷基亞芳氧基中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述聚硅氧烷嵌段的結(jié)構(gòu)通式為式2所示：2；其中，e為聚合單元，40≤e≤100，其中ar1和ar2選自取代或未取代的c6-30亞芳基、c6-30二羥基亞芳基中的一種，ar1和ar2芳族鍵入聚硅氧烷嵌段的主鏈中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的重均分子量為15000-155000。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述阻燃劑包括磷腈和/或芳族砜磺酸鹽。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述聚碳酸酯模塑組合物，其特征在于，所述芳族磺酸鹽占模塑組合物的0.1-0.3wt％，結(jié)構(gòu)通式如式3所示：

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述聚碳酸酯模塑組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：混合所有組分，熔融后擠出造粒，得到聚碳酸酯模塑組合物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及聚碳酸酯材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的，涉及一種聚碳酸酯模塑組合物及其制備方法。按重量百分比計(jì)，組分包括：雙酚A聚碳酸酯均聚物57?89.4％、有機(jī)硅組合物0.5?3％、阻燃劑0.1?15％、聚碳酸酯?聚硅氧烷共聚物補(bǔ)足余量，所述聚碳酸酯?聚硅氧烷共聚物的添加量不低于15wt％。本申請(qǐng)制備得到的聚碳酸酯模塑組合物能耐受化學(xué)品的侵蝕同時(shí)滿足1.5毫米V?0的阻燃要求。

技術(shù)研發(fā)人員：任志剛,王偉林,盧錦生,楊衛(wèi)豪,趙昀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市元?jiǎng)?chuàng)化工科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15