[發(fā)明專利]一種微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410129237.X
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103923448A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊桂生;計娉婷
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K9/06;C08K3/26;C08J9/30
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 汪貴艷

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種微孔發(fā)泡技術(shù)，具體涉及一種納米碳酸鈣修飾的微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料的制備方法。

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背景技術(shù)

聚碳酸酯（PC樹脂）是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有突出的抗沖擊能力，耐蠕變和尺寸穩(wěn)定性好，其耐熱、吸水率低、無毒、介電性能優(yōu)良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的產(chǎn)品，也是近年來增長速度最快的通用工程塑料。目前PC廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設(shè)備、包裝、運動器材、醫(yī)療保健等領(lǐng)域，并且隨著改性研究的不斷深入，正迅速拓展到航空航天、計算機、光盤等高科技領(lǐng)域。另外，由于PC良好的電絕緣性能，現(xiàn)已經(jīng)大量替代原有的酚醛塑料而應(yīng)用于通信電信設(shè)備領(lǐng)域。經(jīng)發(fā)泡的PC材料由于其比強度高，具有優(yōu)異的吸能抗震性能和隔音隔熱性能，已廣泛應(yīng)用于包裝材料、工業(yè)部件和建筑材料上。但現(xiàn)有的發(fā)泡技術(shù)是通過在開煉機中加入發(fā)泡助劑，置于恒溫的模壓機上施加一定壓力的微孔發(fā)泡方法來制備，制備的PC制件容易引起泡孔塌陷，致泡孔孔徑增加，因而在應(yīng)力集中處增多，產(chǎn)生裂紋的機會就大大地增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料的制備方法，可制備出發(fā)泡均勻、泡孔密度較高，且具有較好力學性能的發(fā)泡PC材料。

一種微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將干燥的納米碳酸鈣與硅烷偶聯(lián)劑一起溶于乙醇溶液中，攪拌分散后，經(jīng)過濾、干燥得改性納米碳酸鈣；

（2）將聚碳酸酯與改性納米碳酸鈣按質(zhì)量比為40：0.2-3投入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；

（3）在二氧化碳的氣氛中，將（2）擠出的粒子放入密閉容器中，加熱至熔融狀態(tài)后通入二氧化碳，保持3-24小時后降壓得微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料。

進一步，所述步驟（1）中硅烷偶聯(lián)劑的添加比例為納米碳酸鈣質(zhì)量百分比的1%-5%；所述硅烷偶聯(lián)劑為γ―氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）。

所述步驟（1）中攪拌分散的溫度40-80℃、時間為4-10小時；所述干燥的納米碳酸鈣是經(jīng)過溫度為40-70℃、時間為2-8小時干燥所得。

所述步驟（3）中加熱至熔融狀態(tài)的溫度為280-320℃。

所述步驟（3）中通入二氧化碳的壓力為1-5?atm。

所以本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明在聚碳酸酯中加入改性納米碳酸鈣，有助于提高聚碳酸酯材料的微孔密度，使發(fā)泡均勻；?

2、本發(fā)明在納米碳酸鈣修飾的聚碳酸酯熔融狀態(tài)中通入二氧化碳，使其發(fā)泡均勻，有助于提高聚碳酸酯材料的微孔密度，增加材料內(nèi)部泡孔數(shù)目，從而降低聚碳酸酯材料的密度。

3、本發(fā)明制備的微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料由于有均勻微孔的存在，使PC塑料受到?jīng)_擊時，在微孔的周圍，特別在微孔赤道附近會引發(fā)大量銀紋，大量銀紋的產(chǎn)生和擴展要消耗大量的能量，從而使其具有優(yōu)異的沖擊強度，同時提高了其他的力學性能；并使得本發(fā)明制備的PC塑料的沖擊性能相對于傳統(tǒng)發(fā)泡方法制備的PC塑料有較大提高。

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具體實施方式

下面實施例中使用的聚碳酸酯的型號分別如下：

PC?IR2200由日本出光公司生產(chǎn)

PC7022PJ為日本三菱公司生產(chǎn)

PC?30WB由德國拜耳公司生產(chǎn)。

PC?SC-1100R00由韓國三星公司生產(chǎn)。

PC?SC-1220R為韓國三星公司生產(chǎn)。

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實施例1

（1）將在60℃的條件下干燥6小時的納米碳酸鈣與占納米碳酸鈣質(zhì)量百分比為3%的KH550一起溶于乙醇溶液中，在50℃攪拌分散6小時后，過濾、再在50℃溫度下干燥7小時得改性納米碳酸鈣；

（2）將PC?IR2200與改性納米碳酸鈣按質(zhì)量比為40：1投入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；

（3）在二氧化碳的氣氛中，將（2）擠出的粒子放入密閉容器中，加熱300℃使其為熔融狀態(tài)，然后通入壓力為3atm二氧化碳，保持15小時后降壓得微孔發(fā)泡聚碳酸酯材料。

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實施例2

（1）將在50℃的條件下干燥4小時的納米碳酸鈣與占納米碳酸鈣質(zhì)量百分比為2%的KH550一起溶于乙醇溶液中，在60℃攪拌分散8小時后，過濾、再在60℃溫度下干燥5小時得改性納米碳酸鈣；

（2）將?PC7022PJ與改性納米碳酸鈣按質(zhì)量比為40：2投入雙螺桿擠出機中進行擠出造粒；