[发明专利]一种耐高温聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种耐高温聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯的一类聚合物，它是五大通用工程塑料之一，其产量和消费量仅次于尼龙工程塑料，居第二位。改性PC具有良好的透明性和优异的综合性能，广泛应用于汽车工业、电子电气工业、机械工业等领域。

虽然PC材料及其合金有着极其广泛的应用，但是随着经济的发展和工业技术的进步，人们对PC材料的应用不断提出越来越高的耐温要求。如汽车高反射前灯外罩，聚光灯壳体，焊孔套管，热蒸汽消毒安全阀、医用高温消毒器皿等，要求使用的透明PC材料维卡软化温度高达180度，而普通的PC材料只能达到145度，难以达到其使用要求。目前能达到要求的只有德国拜耳公司生产的共聚碳酸酯PC-HT(商品名为“雅霸”)，但由于其复杂的聚合工艺使其市场售价居高不下，难以在市场上大量推广应用。倘若能用简单的共混挤出方法，生产出高耐温的透明PC材料，必定将大大降低材料的生产成本，具有广阔的市场应用前景。相信这也将对传统的特种透明材料PSU，PEI，PES等应用市场发起有力的挑战，掀起一场材料更新替换的技术革命。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种制备工艺较为简单的耐高温聚碳酸复合材料。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种工艺较为简单的耐高温聚碳酸复合材料制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐高温聚碳酸酯复合材料，按重量百分比由以下组分组成：

聚碳酸酯    73.5～92％；

耐热剂      5～20％；

交联剂      0.2～0.5％；

增韧剂      2～5％；

其他助剂    0.2～1％。

所述聚碳酸酯为数均分子量为20000-30000的双酚A型PC。

所述耐热剂为多联苯类高极性化合物。多联苯类化合物由于具有非常高刚性和极性，能有效地提高了复合材料的热变形温度，而又使聚碳酸酯保持良好的透明度。

所述交联剂为聚苯并双噁唑类化合物，可以是所述交联剂1，3-聚苯并双噁唑或1，4-聚苯并双噁唑；此类化合物能有效地增大聚碳酸酯的分子量，并与耐热剂有良好的协效作用，能大幅度提高材料的热变型温度，并提高复合材料的韧性。

所述增韧剂为核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯橡胶-苯乙烯三聚物，其中核为丙烯酸丁酯橡胶-苯乙烯，按重量百分比占69-71％；壳为甲基丙烯酸甲酯，按重量百分比占29-31％。。此增韧剂不影响聚碳酸酯的透明度。

其他助剂包括抗氧剂，润滑剂，分散剂，抗紫外剂，着色剂等，可酌情增减。

以上所述的耐高温聚碳酸酯复合材料，按重量百分比可以由以下组分组成：

聚碳酸酯        74.3～92.6％；

耐热剂        5～20％；

交联剂        0.2～0.5％；

增韧剂        2～5％；

其他助剂      0.2～1％。

一种上述耐高温聚碳酸酯复合材料的制备方法的技术方案，包括以下步骤：

①按前述的重量比称取原料；

②把聚碳酸酯、耐热剂、交联剂，增韧剂及其他助剂加入高速混合机混合均匀；

③将步骤②中得到的混合物置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其中螺杆长径比为28～44，工艺条件为：一区温度260～290℃，二区温度270～300℃，三区温度280～320℃，四区温度270～310℃，机头温度为280～330℃，料筒停留时间为0.5～2分钟，熔体压力10～20MPa。

本发明的聚碳酸酯复合材料，具有高达145-165度的热变型温度和160-190度的维卡软化温度，并且保持了原材料的良好透明度，可满足各种工业和消费品对透明耐温聚碳酸酯的设计和使用需求；同时，本发明的耐高温聚碳酸酯复合材料可以采用普通的共混挤出造粒制备方法，相比使用反应合成的方法，制备工艺简单，成本低廉。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：