[發(fā)明專利]一種抗靜電增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310625461.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN104672850A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;姚寅芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L69/00
• 分類號(hào): C08L69/00;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/08;C08K3/22;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗靜電性能的增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚碳酸酯（PC）是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有優(yōu)異的抗沖擊性，耐熱，耐寒和尺寸穩(wěn)定性能，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的材料，廣泛的應(yīng)用于電器，汽車，機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域，但是由于聚碳酸酯材料的表面電阻較高（大于10¹⁵Ω.m），發(fā)生摩擦?xí)r材料表面很容易積累靜電荷而帶來(lái)很多不良的后果，尤其是在電子儀器普及以及微電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，因?yàn)殪o電所導(dǎo)致的材料破壞等問(wèn)題越來(lái)越多，因此研究制備具有抗靜電性能的聚碳酸酯產(chǎn)品具有很重要的意義。

目前，制備具有抗靜電性能的聚碳酸酯復(fù)合材料有以下幾種途徑：一是將導(dǎo)電炭黑，碳纖維以及碳納米管等作為抗靜電劑，但由于這些抗靜電材料都是黑色，很難將聚碳酸脂復(fù)合材料配成其他顏色，限制了聚碳酸酯的應(yīng)用；二是在聚碳酸酯中加入金屬纖維，但這樣會(huì)增加聚碳酸酯材料的密度；除上述以外，人們也通過(guò)在聚碳酸酯制品表面涂覆抗靜電涂料，但至今為止，很難制得白色或塑料本色，且密度相對(duì)較低的，表面電阻小于10⁸Ω.m的抗靜電增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有抗靜電性能的增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料，具有良好的力學(xué)性能和一定的抗靜電性能，有效地拓展了聚碳酸酯復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述抗靜電增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種抗靜電增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料，由包含以下重量份的組分組成：

所述聚碳酸酯為粘均分子量為20000～30000的聚碳酸酯，熔融指數(shù)為18g/10min。

所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為9～14μm。

所述摻鋁納米氧化鋅的粒徑為10～50nm，密度為5.78g/cm³。

所述增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯。

所述馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯中馬來(lái)酸酐的含量為1～10%，聚乙烯為高密度聚乙烯或低密度聚乙烯中的一種或兩種的混合物。

所述的助劑包括0.3～1.5份抗氧劑和0.2～1.5份偶聯(lián)劑。

所述抗氧劑為四(β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(4-羥基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯、三甘醇雙[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、亞磷酸三苯酯或三(2.4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或一種以上。

所述偶聯(lián)劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)或γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的一種或一種以上。

本發(fā)明還提供了一種上述抗靜增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

將100份干燥后聚碳酸酯、5～25份干燥后摻鋁納米氧化鋅、3～15份增韌劑和0.5～3份助劑混合均勻，然后加入5～30份玻璃纖維，在雙螺桿擠出機(jī)中混煉、擠出冷卻、切粒得到抗靜電增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料。

所述干燥后聚碳酸酯的干燥步驟如下：將聚碳酸酯純粒料在100℃真空干燥10h。

所述干燥后摻雜納米氧化鋅的制備方法如下：將硝酸鋁溶解于無(wú)水乙醇中，形成1mol/L的硝酸鋁乙醇溶液，再加入納米氧化鋅，納米氧化鋅與鋁的摩爾比為15:1，攪拌至體系形成均勻的糊狀物；將糊狀物置于60℃下烘干，最后將烘干物在N₂氣氛中焙燒，焙燒溫度為850℃，2～3h后隨爐冷卻，得到摻鋁納米氧化鋅，然后在溫度為110～130℃，時(shí)間為2～3h烘干，得到干燥后摻鋁納米氧化鋅。

所述雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為220～270℃，雙螺桿擠出機(jī)各加溫區(qū)溫度分別為：一區(qū)為220～240℃，二區(qū)溫度為235～250℃，三區(qū)溫度為240～260℃，四區(qū)溫度為250～270℃，機(jī)頭溫度為260℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為150r/min，螺桿長(zhǎng)徑比40:1。

本發(fā)明同現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明對(duì)納米氧化鋅進(jìn)行鋁摻雜，可降低氧化鋅本身電阻，增強(qiáng)納米氧化鋅賦予玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的抗靜電性能。

2、本發(fā)明加入具有抗靜電性能的摻雜納米氧化鋅是非黑色的，復(fù)合材料具有聚碳酸酯本色，因此可以根據(jù)需求加入其它顏色，拓展復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。