[發(fā)明專利]一種改性聚碳酸酯材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610264250.5
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN105713367A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧偉新
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市驕今電子科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K9/10;C08K9/06;C08K3/22;C08K7/14
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 陳雙喜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程塑料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改性聚碳酸酯材料。

背景技術(shù)

聚碳酸酯是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，其是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料。聚碳酸酯是一種無臭、無味、無毒、透明的熱塑性工程塑料，其力學性能既有優(yōu)良的拉伸性能，又有很好的沖擊性能。目前，聚碳酸酯已廣泛應用于光學器件、通信電器、汽車部件、食品容器、醫(yī)療與建材等諸多領(lǐng)域。但是由于聚碳酸酯的剛性鏈結(jié)構(gòu)，使得它在加工過程中不結(jié)晶，易產(chǎn)生應力開裂，從而造成這種材料對缺口敏感，抗疲勞性和耐磨性差，其硬度和韌度均需要提高。

有鑒于此，確有必要提供一種改性聚碳酸酯材料，其能夠提高聚碳酸酯的硬度和韌度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種改性聚碳酸酯材料，其能夠提高聚碳酸酯的硬度和韌度。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種改性聚碳酸酯材料，按質(zhì)量百分比計，所述的改性聚碳酸酯材料包括以下組分：

氧化鋯包覆的納米三氧化二鋁顆粒的平均直徑為50nm-800nm，其中氧化鋯的比重為10％-30％，氧化鋯包覆的平均厚度為10nm-30nm；

玻璃纖維的平均長度為20μm-100μm，其直徑為3μm-60μm。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過加入一維的玻璃纖維和零維的點狀氧化鋯包覆的納米三氧化二鋁顆粒，通過一維材料和零維材料的配搭，可以在PC基體內(nèi)形成一個硬度增強的三維網(wǎng)絡(luò)，從而大大提高聚碳酸酯的硬度，其千米硬度可達2H級-5H級。

此外，單純的氧化鋁脆性高，韌性差，通過氧化鋯的表面包覆，可以提高其韌性，這是因為氧化鋯的馬氏相變、微裂紋等能夠?qū)崿F(xiàn)增韌。玻璃纖維則能夠?qū)厶妓狨テ鸬皆鰪姷淖饔?，其能夠提高聚碳酸酯的力學性能和剛性，線膨脹系數(shù)大大減少，尺寸穩(wěn)定性大大提高，同時克服了聚碳酸酯不耐應力開裂和疲勞強度的缺陷。

作為本發(fā)明改性聚碳酸酯材料的一種改進，按質(zhì)量百分比計，所述的改性聚碳酸酯材料包括以下組分：

作為本發(fā)明改性聚碳酸酯材料的一種改進，按質(zhì)量百分比計，所述的改性聚碳酸酯材料包括以下組分：

作為本發(fā)明改性聚碳酸酯材料的一種改進，所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐-丙烯酸縮水酯三元共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、馬來酸酐接枝ABS、馬來酸酐接枝聚乙烯和馬來酸酐接枝聚丙烯中的至少一種，以提高無機材料與PC樹脂之間的相容性。

作為本發(fā)明改性聚碳酸酯材料的一種改進，所述偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷。該偶聯(lián)劑具有兩性結(jié)構(gòu)，其可以增強無機填料與有機聚合物之間的親和力，使得無機材料由親水性表面變成親油性，從而達到與聚碳酸酯之間的緊密結(jié)合。

作為本發(fā)明改性聚碳酸酯材料的一種改進，所述增韌劑為氯化聚乙烯、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一種，其可以進一步增加聚碳酸酯的韌性。

作為本發(fā)明改性聚碳酸酯材料的一種改進，其制備方法包括以下步驟：

第一步，納米三氧化二鋁顆粒的制備：配制醋酸鋁溶液，使鋁離子的濃度范圍0.2mol/L-0.5mol/L，然后加入尿素水溶液，再將其置于130℃-200℃的高壓釜中水熱反應12h-18h，得到前驅(qū)物，洗滌，干燥，再在500℃-600℃的環(huán)境下煅燒1h-3h，制得納米氧化鋁顆粒；通過水熱法合成納米三氧化二鋁顆粒，不僅方法簡單，而且得到三氧化二鋁顆粒粒徑均勻；

第二步，氧化鋯包覆的納米三氧化二鋁顆粒：將聚丙烯酰胺加入水中，形成分散劑溶液，聚丙烯酰胺的摩爾濃度為0.1mol/L-0.5mol/L；同時將氧氯化鋯和尿素加入水中，氧氯化鋯和尿素的摩爾比為1：(0.5-3)，充分攪拌至澄清，得到混合溶液，再向溶液中加入分散劑溶液，分散劑溶液與混合溶液的質(zhì)量比為1：(2-20)，在超聲分散的條件下，緩慢地將步驟一得到納米氧化鋁顆粒加入溶液中，形成懸浮液，然后對該懸浮液進行噴霧干燥，將噴霧干燥后的粉體在1200℃-1400℃下保溫2h-4h，得到氧化鋯包覆的納米三氧化二鋁顆粒；分散劑有效的解決了氧化鋁的懸浮性，從而可以保證氧化鋯均勻地包覆在氧化鋁顆粒的表面。氧化鋯的形成是通過均勻沉淀法來實現(xiàn)的，均勻沉淀法的沉淀過程緩慢，從而可以在氧化鋁顆粒的表面生成一層氫氧化鋯，在后期的高溫處理條件下，氫氧化鋯則轉(zhuǎn)化成氧化鋯。