一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料及其制造方法技術

本發明專利技術提供了一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其是由以下重量份的組分制成：聚碳酸酯100份，抗紫外線劑0.4～0.9份，抗氧劑0.5～1份，相容劑5～7份，穩定劑0.6～1.1份，分散劑0.1～0.6份，增塑劑1～6份，增韌劑2～7份，有機硅蠟3～3.5份，改性復合硅灰石纖維18～24份。本發明專利技術還公開了該聚碳酸酯材料的制造方法。本發明專利技術所提供的聚碳酸酯材料的阻燃性以及耐磨性均較強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高分子材料，特別是涉及一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料及其制造方法。
技術介紹
聚碳酸酯材料是一種無味、無臭、無毒、透明的無定形熱塑型材料，是分子鏈中含有碳酸酯的一類高分子化合物的總稱，簡稱PC，可分為脂肪族類和芳香族類兩種，但因制品性能、加工性能及經濟因素等的制約，目前僅有雙酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工業化規模生產和應用。雙酚A型聚碳酸酯是目前產量最大、用途最廣的一種聚碳酸酯，也是發展最快的工程塑料之一。雙酚A型聚碳酸酯具有優良的沖擊強度、耐蠕變性、耐熱耐寒性、耐老化性、電絕緣性及透光性等，廣泛應用于電氣電子零部件、機械紡織工業零部件、建筑結構件、航空透明材料及零部件、泡沫結構材料等。隨著汽車行業和電子行業的迅猛發展，近年來對PC的需求空前高漲，世界消費能力已達l100kt/a，其中國內PC消費也已達60kt/a。目前PC的生產廠主要分布在美國、西歐和日本，其中，GE塑料公司、Bayer公司和Dow化學公司的生產能力占世界總生產能力的80％以上。我國PC的研制開發工作始于1958年，由沈陽化工研究院首先開發成功；發展至今，所有工藝路線均以光氣為起始原料，生產規模較小。例如，公開號為CN102702712B、公告日為2013.12.04、申請人為濟南大學、威海威高血液凈化制品有限公司、中國科學院長春應用化學研究所的中國專利技術公開了“一種耐輻照聚碳酸酯材料及其制備方法和應用”，其由聚碳酸酯、自由基穩定劑、環氧稀釋劑、增塑劑等組成，配方中各成分的質量為：聚碳酸酯100份，自由基穩定劑0.1-1.0份，環氧稀釋劑0.1-2.0，增塑劑0.1-2.0份。該專利技術還公開了該材料的制備方法和應用，制備的聚碳酸酯材料經過高能電子加速器電子束或60Coγ-射線(劑量不大于40KGy)輻照后，顏色不變黃，可保持良好的力學性能和透明性，能夠滿足醫用聚碳酸酯材料的要求，可用于人工腎透析器、人工肺、血液氧合器、血液分離器和麻醉蒸發設備以及其它需要在透明、直觀條件下操作并需輻照消毒的醫療設備的制備。不過該聚碳酸酯材料在阻燃性和耐磨性兩個方面仍然存在不足的缺陷。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其阻燃性以及耐磨性均較強。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其是由以下重量份的組分制成：聚碳酸酯100份，抗紫外線劑0.4～0.9份，抗氧劑0.5～1份，相容劑5～7份，穩定劑0.6～1.1份，分散劑0.1～0.6份，增塑劑1～6份，增韌劑2～7份，有機硅蠟3～3.5份，改性復合硅灰石纖維18～24份。優選地，本專利技術所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯。優選地，本專利技術所述抗紫外線劑為UV-326。優選地，本專利技術所述抗氧劑為2,5-二特丁基對苯二酚。優選地，本專利技術所述相容劑為ABS-g-MAH。優選地，本專利技術所述穩定劑為硬脂酸。優選地，本專利技術所述分散劑為硅油。優選地，本專利技術所述增塑劑為檸檬酸三丁酯。優選地，本專利技術所述增韌劑為MBS。本專利技術要解決的另一技術問題是提供上述阻燃耐磨的聚碳酸酯材料的制造方法。為解決上述技術問題，技術方案是：一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料的制造方法，包括以下步驟：(1)將氫氧化鎂加入去離子水中，攪拌至均勻后得到氫氧化鎂溶液，將氫氧化鎂溶液放入碳化反應器中，開啟攪拌后加入EDTA、硅灰石纖維，通入二氧化碳氣體至體系的ph值為7時停止攪拌，將產物自然冷卻至室溫后抽濾，將濾餅置于烘箱中100℃下干燥4小時，轉入雷蒙磨粉機中打散后得到復合硅灰石纖維；(2)將步驟(1)得到的復合硅灰石纖維加入到8倍重量的稀鹽酸中，加熱至90℃后保溫浸泡3小時，取出后抽濾，將濾餅用蒸餾水洗滌至中性，置于烘箱中100℃下干燥4小時得到酸化復合硅灰石纖維；(3)將偶聯劑A151加入到等重量的無水乙醇中，攪拌至混合均勻后加入步驟(2)得到的酸化復合硅灰石纖維，加熱至90℃后攪拌反應1小時，取出后抽濾，將濾餅用蒸餾水反復洗滌后置于烘箱中100℃下烘干，得到改性復合硅灰石纖維；(4)按照重量份稱取組分，將聚碳酸酯置于鼓風干燥機中100℃下鼓風干燥7小時，將干燥后的聚碳酸酯、分散劑、有機硅蠟投入高混機中混合10分鐘，冷卻至30℃后將除了改性復合硅灰石纖維之外的組分投入高混機中，混合均勻后得到混合料，將混合料投入雙螺桿擠出機的加料斗中，將改性復合硅灰石纖維從側喂料口加入后擠出造粒，得到阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其中雙螺桿擠出機的各段溫度分別為225℃、230℃、240℃、245℃、255℃，機頭溫度為250℃，壓力為15MPa，螺桿轉速為360rpm，喂料速度為33rpm。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：硅灰石纖維是一種無機礦物纖維，其具有很強的耐磨性和耐火性，不過其表面有較多的銳利的棱角，而且呈現親水性，表面化學能較低，與聚碳酸酯之間的相容性和界面粘合力不佳，因而本專利技術先將其與氫氧化鎂、二氧化碳通過碳化反應在其表面成核并反應生成阻燃性優異的碳酸鎂得到了復合硅灰石纖維，碳酸鎂的包覆使得硅灰石纖維原本的棱角被鈍化，增加了比表面積和表面化學能，然后通過稀鹽酸進行酸化處理，稀鹽酸對復合硅灰石纖維產生了酸蝕刻作用，增加了表面粗糙度，進一步提高了表面能，還增加了表面的羥基數得到酸化復合硅灰石纖維，然后通過偶聯劑A151對其進行改性處理，A151水解產生的硅醇能與酸化復合硅灰石纖維表面的羥基發生鍵合反應，從而將其表面親水性改變為疏水性，有效提高了其與聚碳酸酯之間的相容性以及界面粘合力，進而大幅提高了聚碳酸酯材料的耐磨性和阻燃性。具體實施方式下面將結合具體實施例來詳細說明本專利技術，在此本專利技術的示意性實施例以及說明用來解釋本專利技術，但并不作為對本專利技術的限定。實施例1阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其是由以下重量份的組分制成：雙酚A型聚碳酸酯100份，UV-3260.8份，2,5-二特丁基對苯二酚0.6份，ABS-g-MAH5.5份，硬脂酸0.9份，硅油0.6份，檸檬酸三丁酯1份，MBS3份，有機硅蠟3份，改性復合硅灰石纖維19份。其制造方法包括以下步驟：(1)將氫氧化鎂加入去離子水中，攪拌至均勻后得到氫氧化鎂溶液，將氫氧化鎂溶液放入碳化反應器中，開啟攪拌后加入EDTA、硅灰石纖維，通入二氧化碳氣體至體系的ph值為7時停止攪拌，將產物自然冷卻至室溫后抽濾，將濾餅置于烘箱中100℃下干燥4小時，轉入雷蒙磨粉機中打散后得到復合硅灰石纖維；(2)將步驟(1)得到的復合硅灰石纖維加入到8倍重量的稀鹽酸中，加熱至90℃后保溫浸泡3小時，取出后抽濾，將濾餅用蒸餾水洗滌至中性，置于烘箱中100℃下干燥4小時得到酸化復合硅灰石纖維；(3)將偶聯劑A151加入到等重量的無水乙醇中，攪拌至混合均勻后加入步驟(2)得到的酸化復合硅灰石纖維，加熱至90℃后攪拌反應1小時，取出后抽濾，將濾餅用蒸餾水反復洗滌后置于烘箱中100℃下烘干，得到改性復合硅灰石纖維；(4)按照重量份稱取組分，將聚碳酸酯置于鼓風干燥機中100℃下鼓風干燥7小時，將干燥后的雙酚A型聚碳酸酯、硅油、有機硅蠟投入高混機中混合10分鐘，冷卻至30℃后將除了改性復合硅灰石纖維之外的組分投入高混機中，混合均勻后得到混合料，將混合料投入雙螺桿擠出機的加料斗中，將改性復本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于，其是由以下重量份的組分制成：聚碳酸酯100份，抗紫外線劑0.4～0.9份，抗氧劑0.5～1份，相容劑5～7份，穩定劑0.6～1.1份，分散劑0.1～0.6份，增塑劑1～6份，增韌劑2～7份，有機硅蠟3～3.5份，改性復合硅灰石纖維18～24份。

【技術特征摘要】
1.一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于，其是由以下重量份的組分制成：聚碳酸酯100份，抗紫外線劑0.4～0.9份，抗氧劑0.5～1份，相容劑5～7份，穩定劑0.6～1.1份，分散劑0.1～0.6份，增塑劑1～6份，增韌劑2～7份，有機硅蠟3～3.5份，改性復合硅灰石纖維18～24份。2.根據權利要求1所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯。3.根據權利要求2所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述抗紫外線劑為UV-326。4.根據權利要求3所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述抗氧劑為2,5-二特丁基對苯二酚。5.根據權利要求4所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述相容劑為ABS-g-MAH。6.根據權利要求5所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述穩定劑為硬脂酸。7.根據權利要求6所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述分散劑為硅油。8.根據權利要求7所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述增塑劑為檸檬酸三丁酯。9.根據權利要求8所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述增韌劑為MBS。10.根據權利要求1～9任意一項所述的一種阻燃耐磨的聚碳酸酯材料的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將氫氧化鎂加入去離子水中，攪拌...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉青，
申請(專利權)人：佛山慧創正元新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44