无机粒子增强PC复合材料及其制备方法

无机粒子增强PC复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种无机粒子增强PC复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是德国Bayer公司于1958 年首先工业化生产的一种应用广泛的工程塑料，目前其产量居工程塑料的第二位。PC是一种无毒、无味、无透明的材料，透光率高、折射率高，力学性能优良，耐热性、耐燃性及绝缘性较好，且其制品尺寸稳定，被广泛应用于机械、电子电气、医疗器材及光学照明等领域。但是PC的耐疲劳强度较低、对缺口敏感，易产生应力开裂，且流动性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机粒子增强PC复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无机粒子增强PC复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PETG 10%～30%、无机粒子5%～25%、偶联剂0.5%～2%、相容剂2%～6%、抗氧剂0.1%～1%、其它助剂0.1%～1.5%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。

所述的PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯。

所述的无机粒子为平均径粒不大于10μm的碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石、硫酸钡、氧化钙中的一种。

所述的偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的相容剂为丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（AS-g-GMA）。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物。

所述的其它助剂为抗水解稳定剂或/和润滑剂，其中抗水解稳定剂优选碳化二亚胺，润滑剂优选为硬脂酸酯。

上述的无机粒子增强PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC、PETG各自在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，无机粒子在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）按重量配比称取干燥的无机粒子和偶联剂，加入筒料温度在100℃～120℃的高速混合机中，在转速在1500～3000转/分钟高速搅拌10～60分钟，得到表面改性无机粒子，然后冷却至低于40℃出料，待用；

（3）按重量配比称取干燥的PC和PETG，加入高速混合机中，搅拌5～10分钟，然后加入步骤（2）得到的表面改性无机粒子，同时加入按重量配比称取的相容剂、抗氧剂、其它助剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在245℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用PC和PETG共混，并添加无机粒子增强改性，所制得的PC复合材料较纯PC可以大大提高了冲击强度、耐热性、耐划痕、耐老化和耐化学性等，而且流动性好，成本低和易于成型加工，在电子电器、建筑、包装、医疗器械、光学仪器、汽车工业等领域的应用具有很好的前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种无机粒子增强PC复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 60%、PETG 20%、平均径粒不大于10μm的碳酸钙15%、钛酸酯偶联剂1%、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（AS-g-GMA）3%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物0.3%、硬脂酸酯0.7%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯。

制备方法：（1）、将PC、PETG各自在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，平均径粒不大于10μm的碳酸钙在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥的平均径粒不大于10μm的碳酸钙和钛酸酯偶联剂，加入筒料温度在100℃～120℃的高速混合机中，在转速1500～3000转/分钟高速搅拌10～60分钟，得到表面改性碳酸钙，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）按重量配比称取干燥的PC和PETG，加入高速混合机中，搅拌5～10分钟，然后加入步骤（2）得到的表面改性碳酸钙，同时加入按重量配比称取的丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（AS-g-GMA）、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物、硬脂酸酯，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在245℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。

实施例2：

一种无机粒子增强PC复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 52%、PETG 15%、平均径粒不大于10μm的滑石粉25%、铝钛复合偶联剂2%、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（AS-g-GMA）4%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物0.5%、碳化二亚胺1%、硬脂酸酯0.5%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PETG为聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯。

制备方法：（1）、将PC、PETG各自在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，平均径粒不大于10μm的滑石粉在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥的平均径粒不大于10μm的滑石粉和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在100℃～120℃的高速混合机中，在转速1500～3000转/分钟高速搅拌10～60分钟，得到表面改性滑石粉，然后冷却至低于40℃出料，待用；（3）按重量配比称取干燥的PC和PETG，加入高速混合机中，搅拌5～10分钟，然后加入步骤（2）得到的表面改性滑石粉，同时加入按重量配比称取的丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯（AS-g-GMA）、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物、碳化二亚胺、硬脂酸酯，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在245℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。