[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚碳酸酯/有機(jī)黏土復(fù)合材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210079776.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102618007A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林德苗;程賀;韓志超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08L69/00
• 分類(lèi)號(hào): C08L69/00;C08K9/04;C08K3/34;B29C47/92
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚碳酸酯/有機(jī)黏土復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚碳酸酯(PC)是一種重要的工程塑料，具有高熔融溫度，優(yōu)秀的物理化學(xué)性能和機(jī)械性能，廣泛應(yīng)用于建材行業(yè)、汽車(chē)制造業(yè)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。目前有許多關(guān)于PC復(fù)合材料研究的專(zhuān)利和文獻(xiàn)見(jiàn)諸于報(bào)道，其中多種合金已經(jīng)成功的實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。例如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)分別為CN1733448A、CN1850905A和CN1232837A)和美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)分別為USP6166133和USP5384353)報(bào)道了聚碳酸酯和丙乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混物(PC/ABS)，復(fù)合后的PC/ABS合金結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異性能：ABS材料的易加工性和PC優(yōu)秀的機(jī)械性能等。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(CN1420910A)報(bào)道了基于抗沖擊改性的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯共混物(PBT/PC)。使用傳統(tǒng)填料對(duì)PC進(jìn)行增強(qiáng)也多見(jiàn)諸于報(bào)道，包括玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯樹(shù)脂復(fù)合物(CN110634A、CN1122349A等)、滑石進(jìn)行改性的聚碳酸酯復(fù)合物(CN101180365A)等。使用傳統(tǒng)的填料對(duì)PC進(jìn)行增強(qiáng)可以獲得性能優(yōu)秀的PC復(fù)合材料，但一般情況下，填料的含量必須較大，從而使得復(fù)合材料的密度大為增加，這顯然對(duì)制備輕量化材料是不利的。而利用納米粒子作為填料在所需填料很少的情況下，即可獲得優(yōu)秀的力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種聚碳酸酯/有機(jī)黏土復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明所提供的一種聚碳酸酯/有機(jī)黏土復(fù)合材料，由聚碳酸酯和納米有機(jī)黏土組成；所述復(fù)合材料中，所述納米有機(jī)黏土的質(zhì)量百分含量為1％～5％。

上述的復(fù)合材料中，所述納米有機(jī)黏土的質(zhì)量百分含量具體可為2.9％或3.9％。

上述的復(fù)合材料中，所述聚碳酸酯可為雙酚A型聚碳酸酯；所述納米有機(jī)黏土的原始粒徑為2μm～20μm。

上述的復(fù)合材料中，在溫度為300℃和負(fù)荷為1.2kg的條件下，所述雙酚A型聚碳酸酯的熔體指數(shù)為10～12g/10min；所述雙酚A型聚碳酸酯的重均分子量可為5.4×10⁴～6.2×10⁴g/mol，具體可為5.4×10⁴g/mol或6.2×10⁴g/mol。

上述的復(fù)合材料中，所述納米有機(jī)黏土可為經(jīng)銨鹽插層處理的黏土(Southern?Clay?Products公司生產(chǎn)，商品名為30B)；所述銨鹽為甲基牛脂基雙(2-羥乙基)季銨鹽(methyl，tallow，bis-2-hydroxyethyl，quaternary?ammonium)，其中tallow為牛脂基，含有摩爾分?jǐn)?shù)約為65％的C₁₈，30％的C₁₆和5％的C₁₄烷基鏈。

上述的復(fù)合材料中，所述納米有機(jī)黏土中黏土無(wú)機(jī)組分的質(zhì)量百分含量可為70％。

上述的復(fù)合材料中，所述納米有機(jī)黏土可為經(jīng)聚己內(nèi)酯原位聚合插層處理的黏土；所述聚己內(nèi)酯的重均分子量可為1500g/mol。

上述的復(fù)合材料中，所述納米有機(jī)黏土中黏土無(wú)機(jī)組分的質(zhì)量百分含量可為53％，進(jìn)而所述復(fù)合材料中所述黏土無(wú)機(jī)組分的質(zhì)量百分含量為2％。

本發(fā)明還進(jìn)一步提供了上述復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：將所述聚碳酸酯和有機(jī)黏土在混合機(jī)中混合均勻后得到混合物；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將所述混合物置于雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混造粒即得所述復(fù)合材料。

上述的制備方法中，所述雙螺桿擠出機(jī)為三段控溫，各段的溫度均科為240℃～260℃，所述雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度可為260℃。

本發(fā)明使用傳統(tǒng)雙螺桿擠出法，以經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的方式制備得到了聚碳酸酯/有機(jī)黏土復(fù)合材料，在納米有機(jī)黏土中黏土無(wú)機(jī)組分質(zhì)量百分含量低于5％的情況下可以獲得力學(xué)性能顯著改善的復(fù)合材料，相比于傳統(tǒng)的復(fù)合材料，該復(fù)合材料的密度較低，且力學(xué)性能優(yōu)秀。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例2制備的復(fù)合材料的TEM照片。

圖2為實(shí)施例2制備的復(fù)合材料的TEM照片。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。

下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。