CN103951957B - 用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物及其制备方法，所述聚碳酸酯组合物由以下重量份的原料制备而成：聚碳酸酯65～95份，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯5～35份，聚碳酸酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的重量份总和为100份，甲苯二异氰酸酯0.1～3份，2,2ˊ-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉0.1～3份，主抗氧剂0.1～1份，辅助抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。本发明通过原位反应增容的方法制备得到具有成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高的用于模内装饰技术注塑材料的聚碳酸酯组合物。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，特别是涉及一种用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物及其制备方法。
背景技术
近年来中国工业的飞速发展，使得聚碳酸酯(PC)的应用面不断地拓展，其需求量也不断地增加。然而随着科技日新月异的进步，工业产品的不断更新换代，对材料性能的要求越来越严苛，常规型号的聚碳酸酯在产品性能上已经满足不了产品各类型要求，而且PC存在熔体粘度大、流动性差、高温易水解、耐溶剂性差，对缺口的敏感性高，易发生溶胀和应力开裂，且摩擦系数大、熔融温度较高、特殊牌号价格高等缺点，从而直接影响其进一步深入应用和推广。
目前，现有技术中对PC的改性做了一些研究，例如专利CN201210571434.8公开了通过在PC中加入共聚酯，改善PC树脂的流动性，降低加工成型温度，但是该PC共混物加入相容剂改性POE后，对其透明性影响较大；专利CN201010208937.X公开了通过压延机压延成型的方法制备得到聚碳酸酯/改性共聚酯共混物，该共混物应用于智能卡基材，但是该PC共混物加入钛白粉、碳酸钙后，对其透明性影响较大；专利CN201310298832.1公开了一种可低温成型的聚碳酸酯组合物及其制备方法，其首先是以共聚聚酯、聚酯酰胺、酯交换促进剂制备得到相容剂共聚聚酯组合物，然后将共聚聚酯组合物、聚碳酸酯、酯交换抑制剂、功能性添加剂共混挤出得到聚碳酸酯组合物。
模内装饰技术(IMD)是为了解决传统装饰技术不足而发展起来的塑料成型新工艺。IMD工艺(工艺流程图如图1所示)是首先将产品所要求的图案、色彩印刷在透明塑料薄膜(PC、PET、透明ABS)上，薄膜厚度约0.1～0.2mm，然后将薄膜片材预成型、冲切成一定形状与尺寸，再将片材嵌入模具的型腔内并固定，最后向模具内注塑，塑料熔体在片材的内侧成型并与片材接触熔合在一起。这样薄膜片材便牢固地附着在产品的表面，生产出具有表面装饰的高档塑料制品。
IMD工艺中由于用于图案的载体(薄膜层材料)和油墨图案本身不能经受高温，所以一般选择较低注塑温度的热塑性塑料作为其注塑材料，并且该注塑材料须具备成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高的特点。但现有技术中暂无具备这样性能的材料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是利用原位反应增容的方法制备出具有成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高的聚碳酸酯组合物，可应用于模内装饰技术注塑材料。
本发明具体采用以下方案：
一种用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，由以下重量份的原料制备而成：
聚碳酸酯(PC)65～95份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)5～35份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
所述受阻酚类抗氧剂为β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯；
所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯；
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
在其中一些实施例中，用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，由以下重量份的原料制备而成：
聚碳酸酯(PC)75～85份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)15～25份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
在其中一个实施例中，用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，由以下重量份的原料制备而成：
聚碳酸酯(PC)80份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)20份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
在其中一些实施例中，所述聚碳酸酯为双酚A芳香族聚碳酸酯，数均分子量为15000～30000；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中的1,4-环己烷二甲醇酯的含量在12％～47％。
在其中一些实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中的1,4-环己烷二甲醇酯的含量在25％～35％。
本发明的另一目的是提供用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物的制备方法。
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，具体的技术方案，包括以下步骤：
(1)将所述聚碳酸酯(PC)置于100～120℃，干燥4～12小时，将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于70～90℃，干燥4～12小时，冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为220～240℃，二区温度：230～250℃，三区温度为240～270℃，四区温度：240～270℃，五区温度为240～270℃，六区温度：240～270℃，模头温度：230～260℃，主螺杆转速为：100～400rpm。
在其中一些实施例中，所述步骤(1)中聚碳酸酯置于110℃，干燥4～6小时，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯置于80℃，干燥4～6小时；所述步骤(3)中的工艺参数为：一区温度为220～230℃，二区温度：240～250℃，三区温度为250～260℃，四区温度：250～260℃，五区温度为250～260℃，六区温度：250～260℃，模头温度：240～250℃，主螺杆转速为：150～250rpm。
在其中一些实施例中，所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹；螺杆长度L和直径D之比L/D为30～60；所述螺杆上设有一个以上的啮合块区和一个以上的反螺纹区。
在其中一些实施例中，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40～55；所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
本发明的原理如下：
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)透明度高、光泽度好，是一种新型透明工程塑料，PETG具有冲击强度高、耐热性好、弯曲不泛白、耐划痕、耐老化、防静电、耐化学性优异、耐水解、流动性好、着色力强、易于成型加工、卫生性好(符合FDA)等优点，属于新一代环保塑料。
将PC与PETG熔融共混制备PC/PETG合金，在一定程度上保持PC的拉伸强度、弯曲强度等力学性能，同时由于PETG的引入，增加了产品的韧性、提高了缺口冲击强度和断裂伸长率，同时还改善了材料的加工性能、抗化学性及制品的应力开裂性等，达到取长补短的目的，进一步扩展了PC及PETG的应用领域，满足工业产品更广泛的性能要求。
原位反应增容是指把两种高聚物、含双反应性官能团的单体一并放入到平行双螺杆挤出机里，在挤出过程中就地产生相容剂，即该含双反应性官能团的单体分别与这两种高聚物发生反应，形成高聚物-co-含双反应性官能团的单体-co-高聚物的相容剂。
本发明采用原位反应增容的方法，在平行双螺杆挤出机里，聚碳酸酯的端羟基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发生反应，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的端羟基、端羧基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发生反应，形成相容剂PC-co-TDI-co-PETG、相容剂PC-co-PBO-co-PETG，从而改善PC/PETG体系的相容性，得到具有成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高的聚碳酸酯组合物。
在PETG的合成过程中，1,4-环己烷二甲醇酯(CHDM)取代一定数量的乙二醇(EG)，随着聚合物中CHDM的增加，Tg上升，熔点下降，结晶度下降，最后形成透明的无定形共聚聚酯。本发明在实验过程中得出，PETG中的CHDM含量在12％～47％较为合适，且才能达到本发明的技术效果。当CHDM取代EG的比例低于10％时，其熔点较高、加工性较差，并不能达到改善PC的性能的效果；当CHDM取代EG的比例达到50％或更高时，共聚聚酯转变成为PCTG或PCTA，而PCTG和PCTA相对于PETG具有有稍高的耐热性和耐化学性，机械性能也有一定幅度的提升，但材料的成本亦大幅度的上涨，而且由于CHDM含量的增高，PCTG和PCTA的结晶能力变强，成型加工制品容易出现结晶发白等现象，从而使其不能应用于模内装饰技术注塑材料。
本发明所提供的原位反应增容制备用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物的方法具有以下优点：
1、本发明聚碳酸酯组合物，在保持原有性能下降不多的情况下，又能在不高于260℃的温度下进行加工，并具有成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高(PC、PETG的折光指数分别为1.58、1.57)等优点，特别适合用作IMD工艺的注塑材料。
2、采用本发明的方法制备用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，其工艺简单，易于控制，对设备要求不高，所使用的设备均为通用的聚合物加工设备，投资不高。
附图说明
图1所示为IMD工艺流程图；
图2所示为本发明聚碳酸酯组合物的制备工艺流程图；
图3所示为本发明实施例4所得的聚碳酸酯组合物的扫描电镜图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下实施例对本发明做进一步的阐述。
本发明原位反应增容制备聚碳酸酯组合物的反应机理如下(制备工艺流程图请见图2)：
反应机理
由上反应式可知，聚碳酸酯的端羟基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发生反应，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的端羟基、端羧基可以分别与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基团、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉的恶唑啉基团发生反应，形成相容剂PC-co-TDI-co-PETG、相容剂PC-co-PBO-co-PETG，从而改善PC/PETG体系的相容性，得到具有成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高的聚碳酸酯组合物。
本发明实施例所使用的原料如下：
聚碳酸酯，为双酚A芳香族聚碳酸酯，选自美国陶氏化学公司，数均分子量为15000；
聚碳酸酯，为双酚A芳香族聚碳酸酯，选自日本帝人化成公司，数均分子量为23000；
聚碳酸酯，为双酚A芳香族聚碳酸酯0，选自韩国三养公司，数均分子量为3000；
聚碳酸酯，为双酚A芳香族聚碳酸酯，选自韩国三养公司，数均分子量为50000；
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，粘度为1.2dL/g，透光率为90％，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量在25％，选自美国伊斯曼化学公司；
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，粘度为1.2dL/g，透光率为90％，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量在30％，选自美国伊斯曼化学公司；
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量在35％，选自韩国SK公司；
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量在55％，选自韩国SK公司；
甲苯二异氰酸酯，选自上海圣宇化工有限公司；
2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉，选自南京科朗医药化工有限公司；
β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)，作为主抗氧剂，选自瑞士汽巴公司；
亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)，作为辅助抗氧剂，选自瑞士汽巴公司；
季戊四醇硬脂酸酯，选自美国科莱恩公司。
对比例1：
本对比例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)80份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)20份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时，冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为双线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为20，所述螺杆上设有1个啮合块区，无反螺纹区。
对比例2：
本对比例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)85份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)15份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
主抗氧剂0.2份，
辅助抗氧剂0.2份，
润滑剂0.1份。
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例3：
本对比例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为50000)80份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)20份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
对比例4
本对比例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)80份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为55％)20份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例1：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为30000)95份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为35％)5份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：400rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为40，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例2：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为15000)90份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为25％)10份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：100rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例3：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)85份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)15份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例4：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)80份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)20份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
本实施例所得的聚碳酸酯组合物的扫描电镜图如图3所示，图中显示了PETG在PC中的分散形态。从图3中可以看出，断面有明显的银纹-剪切带产生，并且相界面变得很模糊，PETG粒子很好地分散于PC的基体中，表现为韧性断裂。
实施例5：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)75份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)25份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为55，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例6：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)70份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)30份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为60，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
实施例7：
本实施例一种聚碳酸酯组合物，由如下原料制备而成：
聚碳酸酯(PC，数均分子量为23000)65份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG，其中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％)35份，
聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)的重量份总和为100份，
上述聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将上述重量份的聚碳酸酯(PC)置于110℃，干燥4小时，将上述重量份的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)置于80℃，干燥4小时。冷却后，将聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)、主抗氧剂、辅助抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为230℃，二区温度：240℃，三区温度为250℃，四区温度：260℃，五区温度为260℃，六区温度：260℃，模头温度：250℃，主螺杆转速为：200rpm。
所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
以下为对比例与实施例一览表：
表1对比例与实施例原料组成重量份一览表
将上述对比例与实施例所制试样进行以下性能测试：
拉伸性能：按GB/T1042-1992标准测试，拉伸速率50mm/min；
冲击性能：按GB/T1843-1996标准测试，样条厚度为3.2mm；
透光率：按ASTMD1003标准测试，试片厚度1.0mm；
熔融指数：按ASTMD1238测试，测试温度260℃，载荷2.16kg。
表2对比例与实施例性能一览表
对比例1为螺杆形状为双线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为20，螺杆上设有1个啮合块区，无反螺纹区的双螺杆挤出机制备得到的聚碳酸酯组合物；实施例4为螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区的双螺杆挤出机制备得到的聚碳酸酯组合物。通过对比可以看出，采用本发明的螺杆形状为单线螺纹，螺杆长度L和直径D之比L/D为50，螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区时，聚碳酸酯组合物的拉伸强度、缺口冲击强度、透光率和熔融指数得到很大改善，获得成型温度低、加工流动性好、冲击强度高和透明度高的聚碳酸酯组合物的有益效果。
对比例2为未加含双反应性官能团的单体的聚碳酸酯组合物；实施例3为加入甲苯二异氰酸酯(TDI)、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉(PBO)的聚碳酸酯组合物。通过对比可以看出，加入含双反应性官能团的单体的聚碳酸酯组合物的拉伸强度、缺口冲击强度、透光率和熔融指数要优于未加入含双反应性官能团的单体的聚碳酸酯组合物的。
对比例3为聚碳酸酯的数均分子量为50000的聚碳酸酯组合物；实施例4为聚碳酸酯的数均分子量为23000的聚碳酸酯组合物。通过对比可以看出，聚碳酸酯的数均分子量为50000的聚碳酸酯组合物的拉伸强度和缺口冲击强度要略大于聚碳酸酯的数均分子量为23000的聚碳酸酯组合物的，两者的透光率变化不大，而聚碳酸酯的数均分子量为50000的聚碳酸酯组合物的熔融指数仅有5g/10min，其加工性能较差，不适合应用于模内装饰技术注塑材料。
对比例4为PETG中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为55％的聚碳酸酯组合物；实施例4为PETG中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为30％的聚碳酸酯组合物。通过对比可以看出，这两者的拉伸强度、缺口冲击强度和熔融指数变化不大，但是PETG中1,4-环己烷二甲醇酯的含量为55％的聚碳酸酯组合物的透光率仅有62％，不适合应用于模内装饰技术注塑材料。
实施例1～7为调整PC和PETG的重量份，从表2中可以看出，随着PETG的添加量增加，聚碳酸酯组合物的拉伸强度和缺口冲击强度呈现先降低后升高再降低的变化趋势；聚碳酸酯组合物的透光率变化不大；聚碳酸酯组合物的熔融指数呈现增加的变化趋势。其中，实施例4的综合性能最佳。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚碳酸酯65～95份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯5～35份，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中的1,4-环己烷二甲醇酯的含量在12％～47％，
聚碳酸酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的重量份总和为100份，
所述受阻酚类抗氧剂为β-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯；
所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯；
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；
用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将所述聚碳酸酯置于100～120℃，干燥4～12小时，将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯置于70～90℃，干燥4～12小时，冷却后，将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为220～240℃，二区温度：230～250℃，三区温度为240～270℃，四区温度：240～270℃，五区温度为240～270℃，六区温度：240～270℃，模头温度：230～260℃，主螺杆转速为：100～400rpm。
2.根据权利要求1所述的用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚碳酸酯75～85份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯15～25份，
聚碳酸酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的重量份总和为100份，
3.根据权利要求1或2所述的用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A芳香族聚碳酸酯，数均分子量为15000～30000。
4.根据权利要求3所述的用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中的1,4-环己烷二甲醇酯的含量在25％～35％。
5.一种权利要求1～4任一项所述的用于模内装饰技术的聚碳酸酯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述聚碳酸酯置于100～120℃，干燥4～12小时，将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯置于70～90℃，干燥4～12小时，冷却后，将聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯加入到高速搅拌机中进行预混合；
(2)将甲苯二异氰酸酯、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和润滑剂加入到另一台高速搅拌机中进行混合，然后将得到的混合物加入到步骤(1)中的高速搅拌机中进行混合；
(3)将步骤(2)混合好的预混合物置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，工艺参数如下：一区温度为220～240℃，二区温度：230～250℃，三区温度为240～270℃，四区温度：240～270℃，五区温度为240～270℃，六区温度：240～270℃，模头温度：230～260℃，主螺杆转速为：100～400rpm。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚碳酸酯置于110℃，干燥4～6小时，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯置于80℃，干燥4～6小时；所述步骤(3)中的工艺参数为：一区温度为220～230℃，二区温度：240～250℃，三区温度为250～260℃，四区温度：250～260℃，五区温度为250～260℃，六区温度：250～260℃，模头温度：240～250℃，主螺杆转速为：150～250rpm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹；螺杆长度L和直径D之比L/D为30～60；所述螺杆上设有一个以上的啮合块区和一个以上的反螺纹区。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述螺杆长度L和直径D之比L/D为40～55；所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
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