一種聚碳酸酯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種聚碳酸酯復合材料及其制備方法，屬于高分子材料領域。
【背景技術】
[0002] 聚碳酸酯（PC)是一種具有優異的力學、光學和耐熱性能的工程塑料，在20世紀60 年代初實現工業化生產后，到90年代末已經實現大規模的工業化生產，是目前產量僅次于 聚酰胺的第二大工程塑料，在國民生活的各個領域都有著廣泛的應用。但是PC的加工流動 性差，對缺口敏感，易于應力開裂，低溫下沖擊強度低。
[0003] 有許多方法通過制備PC合金來改善其缺點，其中以通過丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯共聚物（ABS)對PC進行改性的研宄居多，如中國專利CN103289347、CN103772936和 CN103724964均公開了PC和ABS的復合材料及其制備方法。ABS具有較好的加工流動性 和成型性，所以和PC復合之后可以明顯改善其加工流動性差以及易于應力開裂的缺點， 但是ABS的缺口沖擊強度往往不好，且與PC相容性也不好，所以PC/ABS復合材料中往往 需要加入一些相容劑和彈性體以提高復合材料的沖擊強度，這就增加了材料的復雜程度 和成本。另外兩種主要增韌PC的方式是添加丙烯酸酯類聚合物和高膠粉，如中國專利 CN102532855、CN101486825A和CN103834152A公布了PC和丙烯酸酯類聚合物的復合材料 及其制備方法，中國專利CN103242637A、CN102604319A和CN103087495A公布了通過高膠粉 增韌的PC復合材料及其制備方法，而這兩種增韌方法也往往會涉及改性材料和PC相容性 的問題，在不添加其它組分情況下難以同時改善PC的加工流動性和缺口沖擊強度。
【發明內容】
[0004] 本發明的一個目的是提供一種聚碳酸酯復合材料及其制備方法，該聚碳酸酯復合 材料為芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯的復合材料，在未添加任何相容劑和彈性體的情 況下，與芳香族聚碳酸酯樹脂相比，具有優異的缺口沖擊強度和良好的加工流動性，同時具 有部分可生物降解性能。
[0005] 本發明提供的聚碳酸酯復合材料，它包括芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗 氧劑和輔抗氧劑。
[0006] 上述的聚碳酸酯復合材料中，還可包括無機粉體。
[0007] 上述的聚碳酸酯復合材料中，還可包括增塑劑。
[0008] 上述的聚碳酸酯復合材料，它可由下述1)_4)中任一項組成：
[0009] 1)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑和輔抗氧劑；
[0010] 2)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑和無機粉體；
[0011] 3)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑和增塑劑；
[0012] 4)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑、無機粉體和增塑劑。
[0013] 上述的聚碳酸酯復合材料中，以重量份數計，所述碳酸酯復合材料可由下述組分 組成：
【主權項】
1. 一種聚碳酸酯復合材料，它包括芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑和輔抗 氧劑。
2. 根據權利要求1所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：所述聚碳酸酯復合材料還 包括無機粉體。
3. 根據權利要求1或2所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：所述聚碳酸酯復合材 料還包括增塑劑。
4. 根據權利要求1-3中任一項所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：它由下述1)-4) 中任一項組成： 1) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑和輔抗氧劑； 2) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑和無機粉體； 3) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑和增塑劑； 4) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑、無機粉體和增塑劑。
5. 根據權利要求1-4中任一項所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：以重量份數計， 所述聚碳酸酯復合材料由下述組分組成：
6. 根據權利要求1-5中任一項所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：所述芳香族聚 碳酸酯為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量為20000~70000g/mol ; 所述脂肪族聚碳酸酯重復單元中亞甲基的個數為4~20,其重均分子量為20000~ 300000g/mol〇
7. 根據權利要求1-6中任一項所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：所述主抗氧劑 為受阻酚類抗氧劑，所述受阻酚類抗氧劑為四[β _(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季 戊四醇酯和Ν，Ν' -雙-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酰基）己二胺中的至少一種； 所述輔抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑，所述亞磷酸酯類抗氧劑為三[2. 4-二叔丁基苯 基]亞磷酸酯、雙（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四醇二磷酸酯和雙（十八烷基）季戊四醇二 亞磷酸酯中的至少一種。
8. 根據權利要求1-7中任一項所述的聚碳酸酯復合材料，其特征在于：所述無機粉體 為碳酸鈣、蒙脫土、凹凸棒土、高嶺土、滑石粉、云母、氮化硼、六方氮化硼、石頭粉、三氧化二 錯、二氧化娃、二氧化鈦、炭黑和石墨稀中的至少一種，粒徑為Inm~50 μπι ; 所述增塑劑為聚乙二醇、甘油、檸檬酸三丁酯和蓖麻油中的至少一種。
9. 權利要求1-8中任一項所述的聚碳酸酯復合材料的制備方法，包括如下步驟： (1)將所述芳香族聚碳酸酯和所述脂肪族聚碳酸酯分別在50~120°C下干燥4~30 小時； (2) 將下述1)-4)中的任一項進行混合； 1) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑和輔抗氧劑； 2) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑和無機粉體； 3) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑和增塑劑； 4) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧劑、輔抗氧劑、無機粉體和增塑劑； (3) 通過雙螺桿擠出機將步驟（2)中的混合物熔融擠出，造粒，即得所述聚碳酸酯復合 材料。
10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述雙螺桿擠出機的各段溫度設置 如下：一段和二段的溫度為220~260°C，三段和四段的溫度為230~260°C，五段和六段的 溫度為260~290°C，七段和八段的溫度為260~290°C，九段和十段的溫度為240~260°C; 螺桿轉速為200~500r/min。
【專利摘要】本發明公開了一種聚碳酸酯復合材料及其制備方法。該聚碳酸酯復合材料，以重量份數計，由下述組分組成：芳香族聚碳酸酯50～95份、脂肪族聚碳酸酯5～50份、主抗氧劑0.1～0.3份、輔抗氧劑0.1～2份、無機粉體0～10份、增塑劑0～5份。該復合材料的制備方法，包括如下步驟：1)將芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯分別在50～120℃下干燥4～30小時；2)將各組分進行混合；3)通過雙螺桿擠出機將步驟(2)中的混合物熔融擠出，造粒。本發明聚碳酸酯復合材料未添加任何相容劑和彈性體，缺口沖擊強度高和加工流動性好，同時還具有部分可生物降解的性能；所用脂肪族聚碳酸酯化學結構和分子量靈活可調，可以根據實際應用需要，制得一系列聚碳酸酯復合材料。
【IPC分類】C08K3-26, C08L71-02, C08L69-00, C08K13-02, C08K5-526, C08K5-523, C08K5-134, B29C47-92, C08K5-18
【公開號】CN104761878
【申請號】CN201510163338
【發明人】劉琛陽, 趙體鵬, 張寶慶, 朱文祥, 李春成, 張潔
【申請人】中國科學院化學研究所
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月8日