[發明專利]一種二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料及制備方法

在審

• 申請號: 201810650059.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109021532A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 陳慶
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K3/22;C08K3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于改性塑料的技術領域，提供了一種二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料及制備方法。該方法通過將蒙脫土充水冷凍并制成懸浮液，并合成納米二氧化鈦插層蒙脫土層間，然后分散于聚碳酸酯，制得二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料。與傳統方法相比，本發明制備的聚碳酸酯塑料，二氧化鈦、蒙脫土與聚碳酸酯材料之間的界面相容性好，無機材料分散均勻，具有很好的強度、剛性、抗菌性和良好的加工性能，并且抗紫光線能力強。綜合性能優異，應用前景廣泛。

技術領域

本發明屬于改性塑料的技術領域，提供了一種二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料及制備方法。

背景技術

聚碳酸酯是一種性能優良的熱塑性工程塑料，具有良好的電絕緣性能、較寬的使用溫度、良好的尺寸穩定性以及優異的抗沖擊性能。聚碳酸酯工程塑料的三大應用領域是玻璃裝配業、汽車工業和電子、電器工業，其次還有工業機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設備、醫療及保健、薄膜、休閑和防護器材等，應用極為廣泛。

聚碳酸酯雖然綜合性能優異，但其在紫外線的作用下也會逐漸發生降解，出現黃化現象，同時透光率、光澤度以及強度和韌性都將大幅度降低，進而影響了正常應用。隨著無機填充材料的發展，通過填充改性增強其性能的技術越來越受到關注。

在聚碳酸酯填充改性材料中，二氧化鈦性質穩定，耐熱性好，對紫外線也有著較好的屏蔽能力，化學活性高，無毒無害，被廣泛應用于材料學、微電子學、生物工程、光電、化工等領域。近年來，將其用于提高聚碳酸酯的抗老化性能已經做了大量的深入研究。但有機材料和無機材料之間始終存在著相容性的問題，所以可以通過增強它與聚合物之間的相容性來改性聚碳酸酯材料。

目前國內外在聚碳酸酯制備和應用技術，尤其是二氧化鈦等無機材料填充改性聚碳酸酯材料方面已取得了一定成效。其中袁國防等人發明了一種改性聚碳酸酯塑料及其制備方法（中國發明專利申請號201610864568.7），由以下重量份數的組分制成：聚碳酸酯80~100份、二氧化鈦2~4份、玻璃纖維布5~7份、抗氧劑0.2~0.4份、鄰苯二甲酸酯1~2份、硬脂酸鋅0.6~1份、單甘脂0.3~0.5份、三氧化二銻2~3份、硅酮0.6~0.8份、碳纖維4~6份、氫氧化鎂2~4份、聚酯纖維2~3份、貝殼粉5~7份、馬來酸酐0.6~0.8份、硬化劑0.8~1份；該發明的改性聚碳酸酯塑料力學性能好，具有很好的穩定性能，制備方法操作工藝簡單，可實現工業化生產，具有良好的應用前景。另外，魏忠發明了一種耐老化聚碳酸酯組合物（中國發明專利申請號201510406775.3），按照質量份數計包括以下組分：丙二酸酯3~12份，納米二氧化鈦3.5~6.8份，異戊四醇15~25份，云母10~20份，聚硅氧烷~聚碳酸酯5~12份，玻璃纖維2.6~4.2份，聚碳酸酯30~45份，抗紫外線劑12~18份，硬脂酰胺1.5~3.9份；采用上述配方后，該發明的聚碳酸酯組合物有助于提升射出流動性及降低后續制得的成型品的靜電力，同時可提升整體制程的效能及成型品的品質。

可見，現有技術中的利用二氧化鈦填充改性聚碳酸酯的技術中，因二氧化鈦材料表面能高，易發生團聚，易親水，與聚合物混合極易產生界面上的缺陷，在形成的聚碳酸酯納米復合材料中存在分散不均，相容性差，從而影響其復合材料的性能等缺點。

發明內容

針對這種情況，我們提出一種二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料及制備方法，可顯著提高二氧化鈦與聚碳酸酯之間的界面相容性，從而提高了改性聚碳酸酯塑料的機械性能、加工性能及抗紫外線能力。

為實現上述目的，本發明涉及的具體技術方案如下：

一種二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料的制備方法，通過將蒙脫土充水冷凍并制成懸浮液，并合成納米二氧化鈦插層蒙脫土層間，然后分散于聚碳酸酯，制得二氧化鈦增強蒙脫土改性聚碳酸酯塑料，制備的具體步驟如下：

（1）將蒙脫土充分充水，并進行冷凍，層狀結構的蒙脫土吸水后膨脹，部分層狀結構的蒙脫土從塊狀蒙脫土上剝離下來形成超薄的片層結構，然后加入去離子水中，形成蒙脫土懸浮液；