专利名称：一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
背景技术：
晶须是指在人工控制条件下以单晶形式生长的一种纤维，其直径非常小(微米数量级)，不含有通常材料中存在的缺陷(晶界、位错、空穴等)，其原子排列高度有序，因而其强度接近于完整晶体的理论值。其机械强度等于邻接原子间力。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率，而且还具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。晶须的强度远高于其他短切纤维，主要用作复合材料的增强体，用于制造高强度复合材料。聚碳酸酯材料在电子电器领域应用非常广泛，但是其强度难以达到要求。目前现在市场上主要是用玻纤增强聚碳酸酯材料，其注塑成型困难，注塑较大制件时表面浮纤难以控制，表面光泽度较差。
发明内容
本发明实施例提供一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术中聚碳酸酯复合材料流动性差，表面光泽度不好的问题。一种聚碳酸酯复合材料，其包括按照重量百分比的如下组分聚碳酸酯 80 90%;阻燃剂2 6%;晶须3 10%;助剂4 16%。以及，一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤按照重量百分比选取原料，所述原料包括聚碳酸酯80 90%，阻燃剂2 6%，晶须3 10%，助剂4 16% ；将上述原料混合，得混合原料；将上述混合原料置于双螺杆挤出机进中经熔融挤出，造粒，获得所述聚碳酸酯复合材料。本发明实施例的聚碳酸酯复合材料，具有充模流动性好、加工性能优良、强度高， 尺寸稳定性佳、阻燃性好、表面光泽度高的特点，而且配方简单，价格低廉，在电视支架，工业连接器和电表外壳等电子电器方面有很好的应用前景。该聚碳酸酯复合材料的制备方法采用混炼反应挤出造粒一次性完成的工艺，其制备方法工艺简单，操作方便，效益高，成本低，适于工业化生产。
图1是本发明实施例的聚碳酸酯复合材料的制备方法流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例的聚碳酸酯复合材料，其包括按照重量百分比的如下组分聚碳酸酯 80 90%;阻燃剂2 6%;晶须3 10%;助剂4 16%。其中，优选地，所述聚碳酸酯的折射率为1. 58 1. 61，透射率为88 % 90 %，熔融指数为 10 30g/10min (测试条件300 °C /1. 2Kg)。所述阻燃剂优选为含溴氮的添加型阻燃剂，溴含量大于65%。所述晶须为碳酸钙晶须和晶须硅的混合物，其重量比为1 1，更优选地，碳酸钙晶须的直径为0. 5 2 μ m，长径比5 30，堆积密度0. 6 1. 2g/cm3,晶须硅的堆积密度为 0. 6 1. Og/cm3，白度> 90%。所述助剂包括增韧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂，以所述聚碳酸酯复合材料总重量100%计，所述增韧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂的重量百分含量分别如下增韧剂3 8%;硅烷偶联剂 0.1 2%;润滑剂0.5 2%;抗氧剂1 4%;阻燃抗滴落剂0.1 1%。优选地，所述增韧剂为MBS类核_壳型抗冲改性剂或硅改性丙烯酸类抗冲击改性剂；所述硅烷偶联剂为3-(2_氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，数均分子量为200 300，密度0. 94 0. 95g/cm3 ；所述润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)，润滑剂投入量虽然较少，但对型材的加工和内在性能影响很大，充分发挥润滑体系的作用，较大程度上依赖于润滑体系的选择与匹配；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯或三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯；所述的阻燃抗滴落剂为聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末，其具有良好的分散性和阻燃协效性，而且环保，能有效的防止燃烧滴落。请参阅图1，显示本发明实施例的聚碳酸酯复合材料，该方法包括如下步骤SOl 按照重量百分比选取原料，所述原料包括聚碳酸酯80 90%，阻燃剂2 6%，晶须3 10%，助剂4 16% ；S02 将上述原料混合，得混合原料；S03:将上述混合原料置于双螺杆挤出机进中经熔融挤出，造粒，获得所述聚碳酸酯复合材料。步骤SOl中， 所有物料称量准确，精确至0. 001千克，放入相应的物料袋中并且做好标示。其中，所述晶须为碳酸钙晶须和晶须硅的混合物，其重量比为1 1。碳酸钙晶须的制备方法可以采用如下方法将CaO充分消化后，加入MgCl2溶液得到悬浊液，充分搅拌并加热到90°C，通入CO2气体(流量lmL/min)进行碳酸化反应，生成碳酸钙沉淀。将沉淀过滤、洗涤后，在10(TC下烘干制取碳酸钙晶须。助剂包括增韧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、 抗氧剂和阻燃抗滴落剂。以所述聚碳酸酯复合材料总重量100%计，所述增韧剂、硅烷偶联齐U、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂的重量百分含量分别为增韧剂3 8%、硅烷偶联剂 0. 1 2%、润滑剂0.5 2%、抗氧剂1 4%、阻燃抗滴落剂0. 1 1%。所述增韧剂为 MBS类核-壳型抗冲改性剂或硅改性丙烯酸类抗冲击改性剂；所述硅烷偶联剂为3-(2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，数均分子量为200 300，密度0. 94 0. 95g/cm3 ；所述润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)；所述抗氧剂为四[β-(3，5-二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯或三(2，4_ 二叔丁基酚)亚磷酸酯；所述的阻燃抗滴落剂为聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末，其具有良好的分散性、阻燃协效性，而且环保，能有效的防止燃烧滴落。所述硅烷偶联剂3- (2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的制备是采用甲基二氯硅烷和烯丙基氯为原料，以氯钼酸为催化剂，合成中间体I (甲基(Y _氯丙基)二氯硅烷)，再将中间体I经醇解后得中间体II，II与乙二胺反应得到3-(2_氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅
烷，反应式如下所示
权利要求
1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下组分聚碳酸酯 80 90%;阻燃剂 2 6%;晶须3 10%;助剂4 16%。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的折射率为 1. 58 1. 61，透射率为88% 90%。
3.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为含溴氮的添加型阻燃剂。
4.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述晶须为碳酸钙晶须和晶须硅的混合物。
5.如权利要求4所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述碳酸钙晶须和晶须硅的质量比为1 1。
6.如权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述助剂包括增韧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂，以所述聚碳酸酯复合材料总重量100%计，所述增韧齐U、硅烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂的重量百分含量分别如下增韧剂3 8%;相容剂1 5%;抑烟剂0.1 2%;抑烟协效剂 0.1 2%;抗氧剂0. 1 1%;阻燃抗滴落剂0. 1 1%。
7.如权利要求6所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为MBS类核-壳型抗冲改性剂或硅改性丙烯酸类抗冲击改性剂，所述硅烷偶联剂为3- (2-氨乙基)-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，所述润滑剂为乙撑双脂肪酸酰胺，所述抗氧剂为四[β _ (3，5- 二特丁基-4-羟基苯基)丙酸]季四醇酯或三(2，4-二叔丁基酚)亚磷酸酯，所述的阻燃抗滴落剂为聚苯乙烯包覆的聚四氟乙烯粉末。
8.一种聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括如下步骤按照重量百分比选取原料，所述原料包括聚碳酸酯80 90%，阻燃剂2 6%，晶须 3 10%，助剂4 16% ；将上述原料混合，得混合原料；将上述混合原料置于双螺杆挤出机进中经熔融挤出，造粒，获得所述聚碳酸酯复合材料。
9.如权利要求8所述的聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述助剂包括增韧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂，所述混合原料的制备是将晶须和硅烷偶联剂在高速混合机中预混合，再加入阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂后， 加入烘干的聚碳酸酯，其中，以所述聚碳酸酯复合材料总重量100%计，所述增韧剂、硅烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂和阻燃抗滴落剂的重量百分含量分别如下增韧剂3 8%;硅烷偶联剂 0.1 2%; 润滑剂0.5 2%;抗氧剂1 4%;阻燃抗滴落剂0. 1 1%。
10.如权利要求8所述的聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，混合物料在双螺杆挤出机中各段的温度分别为双螺杆一段温度220 230°C、二段温度230 240°C、三段温度240 260°C，模具温度60 100°C，停留时间1 2分钟，压力为10 15Mpa。
全文摘要
本发明提供一种聚碳酸酯复合材料，其包括按照重量百分比的如下组分聚碳酸酯80～90％，阻燃剂2～6％，晶须3～10％，助剂4～16％。本发明还提供该聚碳酸酯复合材料的制备方法，按照重量百分比选取原料，将其混合，得混合原料，再将上述混合原料置于双螺杆挤出机进中经熔融挤出，造粒，获得聚碳酸酯复合材料。本发明的聚碳酸酯复合材料具有充模流动性好、加工性能优良、强度高、尺寸稳定性佳、阻燃性能优良、表面光泽度高等特点，在液晶电视支架、连接器、电表外壳等方面有着巨大的应用前景。
文档编号C08K13/04GK102219990SQ20111015264
公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者何杰, 徐东, 徐永 申请人:深圳市科聚新材料有限公司