[發(fā)明專利]一種石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備工藝在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011258689.X | 申請日： | 2020-11-12 |
| 公開（公告）號： | CN112341783A | 公開（公告）日： | 2021-02-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 不公告發(fā)明人 | 申請（專利權(quán)）人： | 桃江縣緣湘聚文化傳媒有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | C08L69/00 | 分類號： | C08L69/00;C08L25/06;C08L27/18;C08K3/04;C08K7/08;C08K5/134;C08K9/04;C08K9/02;C08K13/06 |
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| 地址： | 413000 湖南省益陽市*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 石墨 改性 聚碳酸酯 復(fù)合材料 及其 制備 工藝 | ||
本發(fā)明公開了一種石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備工藝，本發(fā)明之石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料，主要由以下重量份數(shù)的原料制成：聚碳酸酯100份，聚苯乙烯10～12份，石墨烯10～12份，硫酸鈣晶須10～12份，抗氧劑1010 0.1～0.4份，聚四氟乙烯1～4份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1～3份。本發(fā)明還包括所述石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料的制備工藝。本發(fā)明先采用石墨烯對硫酸鈣晶須進行改性，進一步提高硫酸鈣晶須的長徑比，降低硫酸鈣晶須的直徑，可以進一步提高硫酸鈣晶須與基體的相容性和界面黏結(jié)力。本發(fā)明之石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料耐疲勞性好，缺口敏感性低，特別適于制作外殼材料等。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備工藝，尤其是涉及一種石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備工藝。
背景技術(shù)
聚碳酸酯(PC)，是典型的硬而脆的聚合物，具有良好的綜合性能，抗拉強度、壓縮強度、抗彎強度等性能均相當(dāng)于聚酰胺6或聚酰胺66，沖擊強度也高于所有的脂肪族聚酰胺和大多數(shù)工程塑料。但是，聚碳酸酯的耐疲勞性差，缺口敏感性較高，限制了PC的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備工藝，以解決現(xiàn)有聚碳酸酯材料耐疲勞性好、缺口敏感性低的技術(shù)問題。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
本發(fā)明之石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料，主要由以下重量份數(shù)的原料制成：聚碳酸酯(PC)100份，聚苯乙烯(PS)10～12份，石墨烯10～12份，硫酸鈣晶須10～12份，抗氧劑1010 0.1～0.4份，聚四氟乙烯(PTFE)1～4份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1～3份。
優(yōu)選的重量配比為：聚碳酸酯(PC)100份，聚苯乙烯(PS)11份，石墨烯11份，硫酸鈣晶須11份，抗氧劑1010 0.2份，聚四氟乙烯(PTFE)3份，鈦酸酯偶聯(lián)劑1份。
本發(fā)明之石墨烯改性聚碳酸酯復(fù)合材料的制備工藝，包括如下步驟：
(1)將硫酸鈣晶須和鈦酸酯偶聯(lián)劑、一半用量的石墨烯加入到高速混合機中，活化處理10～20min，得改性硫酸鈣晶須；改性硫酸鈣晶須長徑比25～30，直徑0.2～0.4微米；
(2)將所述聚碳酸酯、聚苯乙烯、另一半用量的石墨烯、抗氧劑1010、聚四氟乙烯加入高速混合機中，混合6～8min,得聚碳酸酯、聚苯乙烯、石墨烯、抗氧劑1010、聚四氟乙烯與改性硫酸鈣晶須的混合物；
(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機熔融造粒，機筒溫度為220～230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180～200轉(zhuǎn)/分。
石墨烯(Graphene)是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認為是一種未來革命性的材料。現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于石墨烯的研究較多，但未見有采用石墨烯對硫酸鈣晶須進行改性的報道。
石墨烯是已知強度最高的材料之一，同時還具有很好的韌性，且可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。本發(fā)明先采用石墨烯對硫酸鈣晶須進行改性，再采用石墨烯、硫酸鈣晶須共同活化作用而得到聚碳酸酯改性化合物，其力學(xué)性能異常優(yōu)異。
硫酸鈣晶須，又稱石膏晶須，是一種硫酸鈣的纖維狀單晶體。研究表明，本發(fā)明使用之硫酸鈣晶須經(jīng)過石墨烯改性后，具有更均勻的橫截面，完整的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于其具有極高的強度，細微的尺寸，易與PC界面粘合，提高與基體的相容性和界面黏結(jié)力，當(dāng)受外力強迫取向時，PC中的殘余應(yīng)力能很好地傳遞給硫酸鈣晶須，從而提高PC的強度，使PC具有良好的耐疲勞性能，同時使PC缺口敏感性大大降低。
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