[發明專利]基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料

在審

• 申請號: 201810014800.7
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN107880520A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 高溢
• 申請（專利權）人: 貴州高塑環保新材料有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08K13/06;C08K9/10;C08K9/08;C08K3/32;C08K3/04;C08K5/20;C08K5/524;C08K5/526
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，按重量份計，其制備原料為：

PC樹脂100份，PBT樹脂10-30份，雙層聚合物包覆納米羥基磷灰石50-80份，聚醚酮改性氧化石墨烯10-30份，乙撐雙硬脂酰胺1-5份，二辛酯基季戊四醇二亞磷酸酯1-3份以及雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯1-3份。

2.根據權利要求1所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，按重量份計，其制備原料為：

PC樹脂100份，PBT樹脂20份，雙層聚合物包覆納米羥基磷灰石60份，硅烷改性氧化石墨烯20份，乙撐雙硬脂酰胺3份，二辛酯基季戊四醇二亞磷酸酯2份以及雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯2份。

3.根據權利要求1所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述雙層聚合物的外層為剛性聚醚酮，內層為柔性聚醚胺。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述雙層聚合物包覆納米羥基磷灰石的制備方法為：

（1）在反應容器中，依次加入0.044 mol的1H-咪唑-4-乙胺、10 g的環氧樹脂E-44以及N，N-二甲基甲酰胺300 ml，通氮氣保護30 min后，升溫100℃反應5 h后，得粘稠的聚醚胺溶液；

（2）往上述粘稠的聚醚胺溶液中，加入100 g的納米羥基磷灰石，2 g的硅烷偶聯劑KH-550，在100℃、氮氣保護下，繼續攪拌2 h后，將反應溶液沉析在2000 ml乙醇中，得大量固體沉淀，用乙醇和去離子水反復洗滌該固體沉淀三次，然后抽濾，將所得固體在真空烘箱中，50℃下干燥24 h得單層聚合物包覆納米羥基磷灰石；

（3）將0.002mol 的4,4’-二氟二苯酮、0.0021mol 的4,4’-二羥基二苯酮、0.0024mol的無水碳酸鈉、0.012mol的二苯砜裝入反應容器中，在氮氣氣氛下升溫至180℃，反應6 h，然后升溫至300℃，反應5 h，然后將反應溶液在去離子水中析出，用乙醇和去離子水反復洗滌該固體沉淀三次，然后抽濾，將所得固體在真空烘箱中，120℃下干燥24 h得聚醚酮；

（4）取步驟（3）所得聚醚酮10 g溶解在300 ml二苯砜中，然后加入步驟（2）所得單層聚合物包覆納米羥基磷灰石100 g，升溫至80℃攪拌2 h后，將反應溶液在去離子水中析出，用乙醇和去離子水反復洗滌該固體沉淀三次，然后抽濾，將所得固體在真空烘箱中，120℃下干燥24 h得雙層聚合物包覆納米羥基磷灰石。

5.根據權利要求1-3任一項所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述聚醚酮改性氧化石墨烯的制備方法為：

（1）將0.002mol 的4,4’-二氟二苯酮、0.0022mol 的4,4’-二羥基二苯酮、0.0024mol的無水碳酸鈉、0.012mol的二苯砜裝入反應容器中，在氮氣氣氛下升溫至180℃，反應6 h，然后升溫至300℃，反應5 h，然后將聚合物在去離子水中析出，用乙醇和去離子水反復洗滌該固體沉淀三次，然后抽濾，將所得固體在真空烘箱中，120℃下干燥24 h得聚醚酮；

（2）在圓底燒瓶中，依次加入上述步驟（1）所得聚醚酮5 g、KH-550 1 g、KH-560 3 g、氧化石墨烯15 g、二甲基亞砜330 g，通氮氣保護1 h后，將體系溫度升至80℃，反應5小時后，降至室溫，出料于乙醇中，得到絮狀產物，用去離子水和乙醇分別洗滌該絮狀產物3 次，最后在50℃下真空干燥24小時，得所述聚醚酮改性氧化石墨烯。

6.根據權利要求4所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述納米羥基磷灰石的平均粒徑為200-700納米。

7.根據權利要求6所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述納米羥基磷灰石的平均粒徑為500納米。

8.根據權利要求5所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述氧化石墨烯的平均粒徑為500-2000納米。

9.根據權利要求8所述的基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料，其特征在于，所述氧化石墨烯的平均粒徑為800納米。

10.基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將權利要求1-9任一項的原料加入轉速為900轉/分鐘的高速混合機中混合，直至因高速攪拌所產生的摩擦熱使物料溫度升高至120℃時出料，然后將混合物料送入到冷卻攪拌器中，在攪拌下通過冷水夾套冷卻的方式冷卻至50℃；

將冷卻后的混合物料送入到已達到設定溫度的雙螺桿擠出機中，混合物料在經過雙螺桿擠出機擠出成為條料，所設定的擠出模頭溫度為230℃；所擠出的條料經水槽冷卻、牽引進入切粒機造粒即得到基于改性氧化石墨烯的高耐候高耐磨PC材料；

上述雙螺桿擠出機按照物料經過的先后次序分為4個加熱區和擠出模頭，所設定的各加熱區的加熱溫度依次為：第一加熱區的溫度T1=170℃～210℃，第二加熱區的溫度T2=210℃～240℃，第三加熱區的溫度T3=240℃～250℃，第四加熱區的溫度T4=250℃～260℃。