[發明專利]一種改性PC材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111432405.9
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114149672A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 介國青;陳國良
• 申請（專利權）人: 蘇州新華美塑料有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K9/02;C08K9/00;C08K7/14;C08K3/34;C08K5/103
• 代理公司: 蘇州吳韻知識產權代理事務所(普通合伙) 32364
• 代理人: 王銘陸

本發明提供了一種改性PC材料及其制備方法，步驟如下：將聚碳酸酯粒料、改性玻璃纖維、蛭石粉和季戊四醇硬脂酸酯放入真空干燥箱中，120℃下干燥備用；將原料在微型密煉機中于240?260℃下熔融共混4?5min，轉速為60?80r/min；在240℃，10MPa下，通過平板硫化機熱壓1min，再冷壓1min，開模即得。本發明通過加入改性玻璃纖維和蛭石粉在PC材料中，采用等離子體處理的玻璃纖維，在其表面產生刻蝕作用，能夠提高玻璃纖維表面的粗糙度，擴大纖維的表面積，提高鋅的沉積率，從而大大提高其與PC材料的相容性，繼而提高其各項力學強度，尤其是彌補對缺口敏感、易發生應力開裂等缺陷，其懸臂梁沖擊強度、抗拉屈服強度和拉伸斷裂強度分別可高達95.1kJ/m²、97.3Mpa和93.7Mpa。

技術領域

本發明涉及塑膠材料領域，具體涉及一種改性PC材料及其制備方法。

背景技術

聚碳酸酯(PC)是一種重要的工程塑料，但一般的PC制品存在著對缺口敏感、易發生應力開裂等缺陷，使應用受到一定限制。有人根據不同塑料基體在受外力作用時吸收能量的能力和方式不同，將具有剛性鏈結構的PC歸為“韌性基體”，即基體的裂紋引發能高于裂紋增長能，缺口沖擊強度較低。PC與聚丙烯(PP)等聚烯烴類樹脂進行共混，可以提高缺口抗沖擊和耐環境開裂性能，同時降低生產成本。但是與聚烯烴共混存在兩方面的問題：(1)在體系韌性提高的同時強度、模量下降；(2)由于形態和結構的差異使二者不相容，增容成為這一途徑的關鍵。玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好、機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差，通過改性能大大提高其與PC材料的相容性，繼而提高其各項力學強度，尤其是彌補對缺口敏感、易發生應力開裂等缺陷。

發明內容

要解決的技術問題：本發明通過加入改性玻璃纖維和蛭石粉在PC材料中，采用等離子體處理的玻璃纖維，在其表面產生刻蝕作用，能夠提高玻璃纖維表面的粗糙度，擴大纖維的表面積，提高氧化鋅晶須的沉積率，并將晶須直接引入到材料相對薄弱的層間部分，氧化鋅晶須特殊的幾何形狀在層間部位形成剛性的機械“錨接”結構，這種物理而非化學的方式，能有效抑制材料的層間開裂及層間微裂紋的擴展，提高材料的層間剪切性能，最終提高PC材料的各項力學性能，其懸臂梁沖擊強度、抗拉屈服強度和拉伸斷裂強度分別可高達95.1kJ/m²、97.3Mpa和93.7Mpa。

技術方案：一種改性PC材料，包括聚碳酸酯、改性玻璃纖維、蛭石粉和季戊四醇硬脂酸酯。

進一步的，所述改性玻璃纖維的制備方法為：

(1)將玻璃纖維在350℃下灼燒5-10min后，放入射頻濺射裝置內進行等離子體處理；

(2)取出后冷卻，將氧化鋅晶須通過60目的機械振動篩沉積到玻璃纖維表面，得到改性玻璃纖維。

進一步的，所述蛭石粉的粒徑為1-15μm。

進一步的，所述氧化鋅晶須的針狀體長度為5-50μm，針狀體根部直徑為0.1-10μm。

進一步的，所述氧化鋅晶須的用量為玻璃纖維的1.5-6.0wt％。

進一步的，所述等離子體處理條件為真空度：4.5×10^-3mmHg，功率：240W；載氣：N₂(40％)+Ar(60％)(分壓)。

上述改性PC材料的制備方法，以重量份計，包括以下步驟：

(1)將100份聚碳酸酯粒料、2-6份改性玻璃纖維、1-3份蛭石粉和5-15份季戊四醇硬脂酸酯放入真空干燥箱中，120℃下干燥24h備用；

(2)將原料在微型密煉機中于240-260℃下熔融共混4-5min，轉速為60-80r/min；

(3)在240℃，10MPa下，通過平板硫化機熱壓1min，再冷壓1min，開模即得。

有益效果：