[发明专利]聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种聚碳酸酯 /丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

PC/ABS合金具有优异的力学性能和热性能，被广泛应用在汽车、电子和 家电等领域。但是PC/ABS合金的尺寸收缩率偏大，应用于手机和电子等行业 领域时受到了很大的限制。有些专利报道虽然可通过添加矿物粉可以提高材料 的尺寸收缩率，但会大大影响材料的力学性能，这无疑影响了PC/ABS合金在 这些领域的应用。

MMT作为一种新型的无机纳米填料，其研究十分活跃。由于MMT的极性 问题，其与有机高分子共混时，通常都会进行有机插层剂预处理，制得有机化 的MMT，即OMMT。OMMT具有更好的高分子相容性，更易在剥离成纳米尺 寸级别的片状结构，从而充分体现纳米填料的特殊增强效应。国内外也不少关 于蒙脱土纳米复合材料提高材料热性能和力学等性能的研究报道。赵竹第等以 蒙脱土和己内酰胺为原料，对表面改性与未改性的蒙脱土的解离程度和力学性 质进行了研究，研究表明经过有机化处理后被部分剥离的蒙脱土能极大地改善 材料的力学性能(赵竹弟等，纳米塑料，北京：中国轻工业出版社，2002：127～ 130)。本文章通过对蒙脱土进行有机化处理后，显著提高了材料的力学性能， 但在尺寸稳定性方面未做研究。Lee等用TGA研究比较了聚酰亚胺(PI)与PI/ 粘土填充型复合材料、PI/粘土剥离型复合材料的热稳定性，得出如下结论：(1) 粘土能提高材料的热稳定性(2)纳米结构对热稳定性起关键作用(3)插层型 PI比剥离型PI的热稳定性高(D.C.Lee，W.J.Lee.Characterization of Epoxy-Clay.Hybrid Composite Prepared by Emulsion Polymerization.J.Appl. Polym.Sci.，1998，6(4)：468～474)。这篇文章提出了蒙脱土能显著提高材料的热 稳定性。Messersmith等报道了水在尼龙(PA6)/MMT纳米复合材料中的渗透 性，发现少量的蒙脱土就能使PA6/MMT纳米复合材料对水的阻隔性大大地提 高(M.Laus，O.Francescangeli，F.Sandrolini.New Hybrid Nanocomposites Based on and Organophilic Clay Poly(styrene-b-butadiene)Copolymers.J.Mater. Res.，1993，8(10)：2243～2245)。

以前的专利报道，都只是通过对蒙脱土进行有机化处理后，再进行乳液插 层共聚或者熔融插层等聚合或共混方法，实现OMMT的剥离。但发明人的大 量实验证明仅仅经过有机处理的MMT，其在PC/ABS在分散和OMMT层结构 剥离状况并不理想，对材料性能改善并不显著。本专利选用苯乙烯接枝马来酸 酐(SMA)聚合物，将其与有机化蒙脱土(OMMT)先期熔融共混，先使SMA 插层进入OMMT层间并使其剥离，然后再与PC/ABS合金共混，制备出纳米 级PC/ABS/OMMT复合材料。经过SMA预处理的OMMT能在PC/ABS中很好 的分散和剥离成纳米结构，从而使材料具有优异的尺寸稳定性而且具有优异的 力学性能和热性能，使得PC/ABS合金能够在一些精密制件中得到应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种尺寸稳 定性好并且力学性能优异的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/层状硅酸盐纳米 复合材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/层状硅酸盐纳米复合材料，其特征在 于，该复合材料包括以下组分及重量份含量：

PC             50-70；

ABS            30-40；

硅酸盐母粒    1-10；

抗氧剂        0.1-1。

所述的PC为分子量为20000-30000的双酚A型聚碳酸酯。

所述的ABS分子量为80000-150000，其中丁二烯含量为5％-30％(wt％)， 丙烯腈含量为10％-30％(wt％)，苯乙烯含量为40％-70％(wt％)。