一種改性聚碳酸酯材料的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于工程塑料技術領域，設及一種改性聚碳酸醋材料。
【背景技術】
[0002] 聚碳酸醋是分子鏈中含有碳酸醋基的高分子聚合物，其是一種綜合性能優良的工 程塑料。聚碳酸醋是一種無臭、無味、無毒、透明的熱塑性工程塑料，其力學性能既有優良的 拉伸性能，又有很好的沖擊性能。目前，聚碳酸醋已廣泛應用于光學器件、通信電器、汽車部 件、食品容器、醫療與建材等諸多領域。但是由于聚碳酸醋的剛性鏈結構，使得它在加工過 程中不結晶，易產生應力開裂，從而造成運種材料對缺口敏感，抗疲勞性和耐磨性差，其硬 度和初度均需要提高。
[0003] 有鑒于此，確有必要提供一種改性聚碳酸醋材料，其能夠提高聚碳酸醋的硬度和 初度。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于:針對現有技術的不足，而提供一種改性聚碳酸醋材料，其能夠 提高聚碳酸醋的硬度和初度。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種改性聚碳酸醋材料，按質量百分比計，所述的改性聚碳酸醋材料包括W下組 分：
[0007]
[000引
[0009] 氧化錯包覆的納米S氧化二侶顆粒的平均直徑為50nm-800nm，其中氧化錯的比重 為10%-30%，氧化錯包覆的平均厚度為1〇11111-3〇11111;
[0010] 玻璃纖維的平均長度為20皿-100皿，其直徑為3皿-60皿。
[0011] 相對于現有技術，本發明通過加入一維的玻璃纖維和零維的點狀氧化錯包覆的納 米S氧化二侶顆粒，通過一維材料和零維材料的配搭，可W在PC基體內形成一個硬度增強 的S維網絡，從而大大提高聚碳酸醋的硬度，其千米硬度可達2H級-甜級。
[0012] 此外，單純的氧化侶脆性高，初性差，通過氧化錯的表面包覆，可W提高其初性，運 是因為氧化錯的馬氏相變、微裂紋等能夠實現增初。玻璃纖維則能夠對聚碳酸醋起到增強 的作用，其能夠提高聚碳酸醋的力學性能和剛性，線膨脹系數大大減少，尺寸穩定性大大提 高，同時克服了聚碳酸醋不耐應力開裂和疲勞強度的缺陷。
[0013] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，按質量百分比計，所述的改性聚碳酸 醋材料包括W下組分：
[0014]
[0015] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，按質量百分比計，所述的改性聚碳酸 醋材料包括W下組分：
[0016]
[0017]
[0018] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，所述相容劑為苯乙締-馬來酸酢-丙締 酸縮水醋S元共聚物、苯乙締-馬來酸酢共聚物、馬來酸酢接枝ABS、馬來酸酢接枝聚乙締和 馬來酸酢接枝聚丙締中的至少一種，W提高無機材料與PC樹脂之間的相容性。
[0019] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，所述偶聯劑為丫-甲基丙締酸丙醋基 =甲氧基硅烷。該偶聯劑具有兩性結構，其可W增強無機填料與有機聚合物之間的親和力， 使得無機材料由親水性表面變成親油性，從而達到與聚碳酸醋之間的緊密結合。
[0020] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，所述增初劑為氯化聚乙締、甲基丙締 酸醋-丙締酸醋共聚物、甲基丙締酸甲醋-下二締-苯乙締=元接枝共聚物、乙締-醋酸乙締 共聚物中的一種，其可W進一步增加聚碳酸醋的初性。
[0021] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，其制備方法包括W下步驟：
[0022] 第一步，納米=氧化二侶顆粒的制備：配制醋酸侶溶液，使侶離子的濃度范圍 0.2molA-0.5mo 1/L，然后加入尿素水溶液，再將其置于130°C-200°C的高壓蓋中水熱反應 12h-l她，得到前驅物，洗涂，干燥，再在500°C-60(rC的環境下般燒化-3h，制得納米氧化侶 顆粒;通過水熱法合成納米=氧化二侶顆粒，不僅方法簡單，而且得到=氧化二侶顆粒粒徑 均勻；
[0023] 第二步，氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒:將聚丙締酷胺加入水中，形成分散劑 溶液，聚丙締酷胺的摩爾濃度為0. lmol/L-0.5mol/l;同時將氧氯化錯和尿素加入水中，氧 氯化錯和尿素的摩爾比為I :(0.5-3)，充分攬拌至澄清，得到混合溶液，再向溶液中加入分 散劑溶液，分散劑溶液與混合溶液的質量比為1: (2-20)，在超聲分散的條件下，緩慢地將步 驟一得到納米氧化侶顆粒加入溶液中，形成懸浮液，然后對該懸浮液進行噴霧干燥，將噴霧 干燥后的粉體在1200°C-140(rC下保溫化-地，得到氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒;分 散劑有效的解決了氧化侶的懸浮性，從而可W保證氧化錯均勻地包覆在氧化侶顆粒的表 面。氧化錯的形成是通過均勻沉淀法來實現的，均勻沉淀法的沉淀過程緩慢，從而可W在氧 化侶顆粒的表面生成一層氨氧化錯，在后期的高溫處理條件下，氨氧化錯則轉化成氧化錯。
[0024] 第=步，氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維的表面改性:將氧化錯包 覆的納米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維分別加入兩個容器中的無水乙醇中，超聲分散，再加 入經水解處理的偶聯劑，在5〇°c-6(rc下攬拌反應10h-20h，然后分離、洗涂，烘干，分別得到 改性后的氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維；由于未經改性的氧化錯包覆的納 米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維很難在溶劑中形成穩定的均一的分散體，因此需要對其進行 表面改性，W改善其親水親油特性，大大提高其在水相和油相中的懸浮性。
[0025] 第四步，將第S步得到的改性后的氧化錯包覆的納米S氧化二侶顆粒與PC樹脂、 玻璃纖維、相容劑和增初劑按質量比例投入到高速混合機中，高速混合3min-10min;
[0026] 第五步，將高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行烙 融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝，其中，雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230°C-240 °C，螺桿轉速為150轉/min-200轉/min。
[0027] 作為本發明改性聚碳酸醋材料的一種改進，按重量份計，所述玻璃纖維由W下組 分組成：Si〇2 60-65份，Al2〇3 10-28份，MgO 10-20份，Fe2〇3 0.5-1 份，Li2〇2 0.2-3份，B203 1-5份，CaO 1-10份，化2〇 0.1-0.5份，K2O 0.1-0.5份。運種組成的玻璃纖維具有較高的強 度，可W很好的提高聚碳酸醋的硬度。
【具體實施方式】
[0028] 實施例1
[0029] 按質量百分比計，本發明提供的改性聚碳酸醋材料包括W下組分：
[0032] 氧化錯包覆的納米S氧化二侶顆粒的平均直徑為lOOnm，其中氧化錯的比重為 20%，氧化錯包覆的平均厚度為20nm;[0033] 玻璃纖維的平均長度為50皿，其直徑為12皿。[0034] 其中，按重量份計，所述玻璃纖維由W下組分組成：Si〇2 64份，Ab化16.5份，MgO 14份，Fe2〇3 0.6份，Li2〇2 0.4份，B203 2份，CaO 2份，Na2〇 0.3份，K20 0.2份。
[0030]
[0031]
[0035] 該改性聚碳酸醋材料的制備方法包括W下步驟：
[0036] 第一步，納米=氧化二侶顆粒的制備：配制醋酸侶溶液，使侶離子的濃度范圍 0.3mol/L，然后加入尿素水溶液，再將其置于150°C的高壓蓋中水熱反應14h，得到前驅物， 洗涂，干燥，再在550°C的環境下般燒化，制得納米氧化侶顆粒；
[0037] 第二步，氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒:將聚丙締酷胺加入水中，形成分散劑 溶液，聚丙締酷胺的摩爾濃度為〇.3molA;同時將氧氯化錯和尿素加入水中，氧氯化錯和尿 素的摩爾比為1:1，充分攬拌至澄清，得到混合溶液，再向溶液中加入分散劑溶液，分散劑溶 液與混合溶液的質量比為1:10,在超聲分散的條件下，緩慢地將步驟一得到納米氧化侶顆 粒加入溶液中，形成懸浮液，然后對該懸浮液進行噴霧干燥，將噴霧干燥后的粉體在1300°C 下保溫化，得到氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒;分散劑有效的解決了氧化侶的懸浮性， 從而可W保證氧化錯均勻地包覆在氧化侶顆粒的表面。氧化錯的形成是通過均勻沉淀法來 實現的，均勻沉淀法的沉淀過程緩慢，從而可W在氧化侶顆粒的表面生成一層氨氧化錯，在 后期的高溫處理條件下，氨氧化錯則轉化成氧化錯。
[0038] 第=步，氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維的表面改性:將氧化錯包 覆的納米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維分別加入兩個容器中的無水乙醇中，超聲分散，再加 入經水解處理的偶聯劑，在55°C下攬拌反應15h，然后分離、洗涂，烘干，分別得到改性后的 氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒和玻璃纖維；由于未經改性的氧化錯包覆的納米=氧化 二侶顆粒和玻璃纖維很難在溶劑中形成穩定的均一的分散體，因此需要對其進行表面改 性，W改善其親水親油特性，大大提高其在水相和油相中的懸浮性。
[0039] 第四步，將第S步得到的改性后的氧化錯包覆的納米S氧化二侶顆粒與PC樹脂、 玻璃纖維、相容劑和增初劑按質量比例投入到高速混合機中，高速混合Smin;
[0040] 第五步，將高速混合機中預混好的原料混合物加入到雙螺桿擠出機料斗中進行烙 融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝，其中，雙螺桿擠出機的螺桿溫度控制在230°C-240 °C，螺桿轉速為180轉/min。
[0041 ] 實施例2
[0042] 按質量百分比計，本發明提供的改性聚碳酸醋材料包括W下組分：
[0043]
[0044] 氧化錯包覆的納米S氧化二侶顆粒的平均直徑為300nm，其中氧化錯的比重為 15%，氧化錯包覆的平均厚度為15nm;
[0045] 玻璃纖維的平均長度為30皿，其直徑為10皿。
[0046] 玻璃纖維由^下組分組成：51〇2 61份，412〇3 11份，1邑0 19.5份少62〇3〇.9份， Li2〇2 1份，B203 3份，CaO 3份，化2〇 0.2份，K20 0.4份。
[0047]其制備方法包括W下步驟：
[004引第一步，納米=氧化二侶顆粒的制備：配制醋酸侶溶液，使侶離子的濃度范圍 0.4mol/L，然后加入尿素水溶液，再將其置于160°C的高壓蓋中水熱反應13h，得到前驅物， 洗涂，干燥，再在520°C的環境下般燒1.化，制得納米氧化侶顆粒；
[0049] 第二步，氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒:將聚丙締酷胺加入水中，形成分散劑 溶液，聚丙締酷胺的摩爾濃度為〇.2molA;同時將氧氯化錯和尿素加入水中，氧氯化錯和尿 素的摩爾比為1:2,充分攬拌至澄清，得到混合溶液，再向溶液中加入分散劑溶液，分散劑溶 液與混合溶液的質量比為1:6,在超聲分散的條件下，緩慢地將步驟一得到納米氧化侶顆粒 加入溶液中，形成懸浮液，然后對該懸浮液進行噴霧干燥，將噴霧干燥后的粉體在1350°C下 保溫2.化，得到氧化錯包覆的納米=氧化二侶顆粒;分散劑有效