本發明屬于高分子共混、高分子成型加工領域，具體涉及一種抗菌抗靜電增強型聚碳酸酯材料及其制備方法。
背景技術：
：聚碳酸酯(PC)為無色透明，耐熱、抗沖擊，在普通使用溫度內都有良好的機械性能，同性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，被廣泛應用于汽車和電子產品等領域。增強型PC材料可以增加材料的剛性、抑制變形，被廣泛應用于薄壁結構制件中。目前針對聚碳酸酯改性的專利有很多，如中國專利CN102746634A公開的一種具有耐高溫的玻纖增強聚碳酸酯樹脂，改善了材料耐溫性，中國專利CN104004337A公開的一種低成本抗靜電聚碳酸酯樹脂及其制備方法，改善了聚合物基體電性能，但很少有關于對聚碳酸酯材料抗菌的報道，在電子產品中，材料的高剛性、抗菌性能、抗靜電性能被廣泛關注，產品的抗菌抗靜電性能在使用中非常重要。技術實現要素：本發明的目的就是針對聚碳酸酯材料提供一種抗菌抗靜電增強型聚碳酸酯材料及其制備方法。本發明的目的通過以下技術方案實現：一種抗菌抗靜電增強型聚碳酸酯材料，包括以下組分及重量份含量：進一步地，所述的PC樹脂的相對分子量為15000-30000g/mol，玻璃化溫度為140-150℃。進一步地，所述的碳纖維長度為4-12mm的短切碳纖維片，堆積密度為400-600g/L。進一步地，所述的阻燃劑選自十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、溴化環氧、溴化苯乙烯或基砜磺酸鹽的一種。進一步地，所述的抗菌劑為無機抗菌劑，選自含金屬離子的抗菌劑、金屬氧化物抗菌劑或TiO2光催化抗菌劑的一種或幾種。進一步地，所述的含金屬離子的抗菌劑包括載體以及負載在載體上抗菌成分，所述的抗菌成分選自銀、銅、鋅或其化合物，所述的載體選自沸石系、硅膠系、玻璃系、磷酸鈣系、磷酸鋯系、硅酸鹽系、氧化鈦系或晶須系的一種或多種混合物。進一步地，所述的聚碳酸酯材料還包括潤滑劑、抗氧劑、抗紫外老化劑或填料。所述的聚碳酸酯材料的制備方法，具體包括以下步驟：(a)按配方備料，將PC樹脂、抗菌劑和阻燃劑加入混合攪拌機中進行混合；(b)將步驟(a)所得的混合物通過雙螺桿擠出機的主喂料口加入，將碳纖維從雙螺桿擠出機的側喂口加入，共混熔融、擠出造粒，即得到產品。進一步地，所述雙螺桿擠出機的機筒溫度為220-280℃，螺桿轉速為200-600rpm，轉速優選為500rpm，壓力為1.5-2.5MPa。與現有技術相比，本發明通過在PC樹脂中添加抗菌劑，并對抗菌體系做一定的篩選后，通過溫度為220-280℃，轉速為200-600rpm的螺桿進行擠出造粒后，可得到很好的抗菌效果。通過抗菌劑組分的調控，生產工藝的控制，避免了抗菌劑對基材PC的降解，最大限度的保證了PC基材的物理特性，做到材料物性與抗菌性能的統一。通過與生產工藝的配合，抗菌劑主要集中在材料表面，所以能夠減少抗菌劑使用量，并保證抗菌效果。另外，通過復合碳纖維，對產品起到增強作用，同時具備優異的抗靜電特性。碳纖維需選擇4-12mm的短切碳纖維，使得碳纖維能夠在PC基材中完全浸潤，同時減少了對擠出設備的磨損，選擇4-12mm的碳纖維，通過與生產工藝的配合，能夠保持碳纖維的最終保留長度，從而得到優良的物理性能。通過擠出共混加工，抗菌劑、增強碳纖維、增韌劑與潤滑劑的共同作用，使此材料兼具抗菌與抗靜電的性能，同時具有優良的物性。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明，但絕不是對本發明的限制。以下實施例所采用的原料為，PC樹脂：帝人、旭化成的L-1250Y碳纖維：長度6mm的短切切片，堆積密度為450g/L，市售；抗菌劑：含金屬離子的抗菌劑，由潔而美客提供；阻燃劑：基砜磺酸鹽，市售；具體制備方法為，按配方備料，將PC樹脂、抗菌劑和阻燃劑加入混合攪拌機中進行混合；將得到的混合物通過雙螺桿擠出機的主喂料口加入，將碳纖維從雙螺桿擠出機的側喂口加入，共混熔融、擠出造粒，得到產品。雙螺桿擠出機的機筒溫度為220-280℃，本實施例為240℃，螺桿轉速為200-600rpm，本實施例為500rpm，壓力為2MPa。表1對比例1-2與實施例1-3配方組分對比例1對比例2實施例1實施例2實施例3PC樹脂888874.58474碳纖維101201015抗菌劑1105510阻燃劑110.511將產品充分干燥，制備樣條后放置24h后測試，使用海天注塑機進行注射各類測試樣條和色板，測試結果如下表2所示。由表2可知，實施例的彎曲模量高，尤其是實施例1，表明具有高剛性，對比例1彎曲模量雖然高，但抗菌效果差，對比例2抗菌效果好，但彎曲模量低，剛性差，實施例同時保證了產品的高剛性、低電阻率以及高抗菌性，可應用于電子產品器件中。表2產品測試結果實施例4采用的原料為，PC樹脂：旭化成的L-1250Y，相對分子量為15000，玻璃化溫度為140℃，70kg；碳纖維：4mm的短切碳纖維片，堆積密度為400g/L，5kg；抗菌劑：含銀離子的沸石系抗菌劑；5kg；阻燃劑：十溴二苯醚，0.5kg；還添加了少量的潤滑劑、抗氧劑、抗紫外老化劑和填料；具體制備方法為，按配方備料，將PC樹脂、抗菌劑、阻燃劑、潤滑劑、抗氧劑、抗紫外老化劑和填料加入混合攪拌機中進行混合，將得到的混合物通過雙螺桿擠出機的主喂料口加入，將碳纖維從雙螺桿擠出機的側喂口加入，共混熔融、擠出造粒，得到產品，雙螺桿擠出機的機筒溫度為220℃，螺桿轉速為200rpm，壓力為1.5MPa。實施例5采用的原料為，PC樹脂：相對分子量為30000，玻璃化溫度為150℃，90kg；碳纖維：12mm的短切碳纖維片，堆積密度為600g/L，20kg；抗菌劑：含銀離子的沸石系抗菌劑，10kg；阻燃劑：溴化苯乙烯，1kg；具體制備方法為，按配方備料，將PC樹脂、抗菌劑和阻燃劑加入混合攪拌機中進行混合；將得到的混合物通過雙螺桿擠出機的主喂料口加入，將碳纖維從雙螺桿擠出機的側喂口加入，共混熔融、擠出造粒，得到產品，雙螺桿擠出機的機筒溫度為280℃，螺桿轉速為600rpm，壓力為2.5MPa。實施例6采用的原料為，PC樹脂：相對分子量為20000，玻璃化溫度為145℃，80kg；碳纖維：8mm的短切碳纖維片，堆積密度為500g/L，10kg；抗菌劑：TiO2光催化抗菌劑，7kg；阻燃劑：溴化環氧，0.8kg；具體制備方法為，按配方備料，將PC樹脂、抗菌劑和阻燃劑加入混合攪拌機中進行混合；將得到的混合物通過雙螺桿擠出機的主喂料口加入，將碳纖維從雙螺桿擠出機的側喂口加入，共混熔融、擠出造粒，得到產品，雙螺桿擠出機的機筒溫度為260℃，螺桿轉速為400rpm，壓力為2MPa。當前第1頁1 2 3