[發明專利]抗劃傷PC改性材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110516902.0
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113292834A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 范勁松;董涵;丁先鋒
• 申請（專利權）人: 安徽開潤股份有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L23/06;C08K9/06;C08K3/04;C08K5/20
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 羅楠

本發明提供一種抗劃傷PC改性材料及其制備方法和應用，屬于PC材料技術領域，抗劃傷PC改性材料包括以下質量分數的原料：PC樹脂92?97％、UHMWPE 2?5％、氧化石墨烯0.5?2％、成核劑0.2?0.5％、抗氧化劑0.05?0.5％。本發明的PC改性材料中加入的成核劑可改變PC樹脂的結晶行為，以提高表面硬度，加入的UHMWPE一方面能夠提高表面潤滑性能，另一方面能夠保護氧化石墨烯維持片層結構，從而通過氧化石墨烯進一步提高材料的表面硬度，進而改善材料的抗劃傷性能。

技術領域

本發明屬于PC材料技術領域，具體涉及一種抗劃傷PC改性材料，另外，本發明還涉及上述抗劃傷PC改性材料的制備方法和應用。

背景技術

聚碳酸酯(英文簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型，PC材料具有較高的強度及彈性系數、高沖擊強度、使用溫度范圍廣，但是PC材料的表面鉛筆硬度為2B左右，抗劃傷性能很差，不利于高光澤的外光面，通常需要在表面進行二次處理。

現有的解決方法是將PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)與PC共混形成PMMA/PC合金，但是PMMA/PC合金存在相容性差的問題，導致PMMA/PC合金的表面硬度等仍不能滿足需求。

發明內容

基于上述背景問題，本發明旨在提供一種抗劃傷PC改性材料，能夠提高PC材料的表面硬度，使其獲得優異的抗劃傷性能；本發明的另一目的是提供上述抗劃傷PC改性材料的制備方法和應用。

為了實現上述目的，一方面，本發明實施例提供的技術方案是：

抗劃傷PC改性材料，包括以下質量分數的原料：

PC樹脂92-97％、UHMWPE 2-5％、氧化石墨烯0.5-2％、成核劑0.2-0.5％、抗氧化劑0.05-0.5％。

進一步地，所述氧化石墨烯為硅烷改性氧化石墨烯。

更進一步地，所述硅烷改性氧化石墨烯中硅烷偶聯劑的添加量為氧化石墨烯的2-5％。

進一步地，所述成核劑為1,3,5-三叔丁酰胺基苯或均苯三甲酸三叔丁酰胺。

進一步地，所述抗氧化劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或多種。

更進一步地，所述抗氧化劑由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成，所述主抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1076中的一種或兩種，所述輔助抗氧劑為抗氧劑168。

進一步地，所述氧化石墨烯的厚度為0.5-4nm，片徑為2-10μm，含氧量30％，比表面積500m²·g^-1。

本發明中加入的UHMWPE為超高分子量聚乙烯，是一種分子具有線型結構的綜合性能優異能的熱塑性工程塑料，能夠提高材料的表面潤滑性能，成核劑可改變PC樹脂的結晶行為，以提高表面硬度，氧化石墨烯進一步提高材料的表面硬度，進而改善材料的抗劃傷性能。

氧化石墨烯具有特殊的結構，即在平面內每個晶格中3個σ健形成穩定的六邊形結構，而在塑料的熔融擠出加工過程中，強剪切力會破壞氧化石墨烯的結構，導致其失去特有的性能，而本發明中加入的UHMWPE，保證了材料中氧化石墨烯的片層結構。

本發明控制UHMWPE的添加量為2-5％，UHMWPE的添加量超過5％會導致材料的模量降低，UHMWPE的添加量低于2％會使得材料的耐磨性提高不明顯。

本發明控制氧化石墨烯的添加量為0.5-2％，石墨烯的添加量高于2％，會使得材料的沖擊性能降低；本發明控制成核劑的添加量為0.2-0.5％，成核劑的添加量低于0.2％，會使得材料的密度降低，從而降低耐磨性能。