[发明专利]一种合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种合金材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：A.将70～90重量份的相容剂和10～30重量份的导电填料混合挤出造粒，制成导电母粒；B.将70～90重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯和10～30重量份的抗水解剂混合挤出造粒，制成抗水解母粒；C.将30～70重量份的聚碳酸酯、30～70重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、5～15重量份的导电母粒和2～10重量份的抗水解母粒混合，熔融挤出；挤出时，熔融的混合物料经过超声波辐射处理，得到成品材料。本发明的合金材料的制备方法所制得的合金材料导电性、抗冲击性能十分优异。

技术领域

本发明涉及一种PC/PBT合金材料，以及该合金材料的制备方法，属于高分子合金材料技术领域。

背景技术

复合型导电高分子材料是将导电填料添加到聚合物基体中制得的一种具有导电性能的复合材料。由于其在电子器件、电磁屏蔽材料、抗静电材料、化学传感器等领域广阔的应用前景，近年来受到了越来越多的关注。常用的导电填料包括炭黑、纳米碳纤维、碳纳米管等。向聚合物中引入导电填料，可以显著提高聚合物的导电性能，当导电填料的添加量达到一个临界值时，复合材料会发生从不导电到导电的突变，这个临界添加量就是复合型导电高分子材料的逾渗阈值。在此基础上，如果将单一的聚合物材料替换成不相容聚合物合金，会显著降低材料的逾渗阈值，这就是著名的“双逾渗”理论。但是，从生产成本、加工成型性能和实际应用等方面考虑，复合型导电高分子材料的逾渗阈值还需要进一步降低。

PC/PBT合金既保持了结晶材料PBT的耐化学性及易于成型等特点，又兼备了非结晶材料PC的韧性和尺寸稳定性。其产品广泛应用于汽车保险杠、汽车拉手、电子元件等。纳米碳纤维作为典型的一维无机纳米填料，具有很大的长径比和较好的导电性，且成本比碳纳米管低。本发明将纳米碳纤维引入到PC/PBT合金体系中，以期对其导电性能进行改善，实现逾渗阈值的降低。

此外，复合型导电高分子材料中普遍存在的问题是力学性能较差。由于导电填料添加量较高，且导电填料在聚合物基体中易形成团聚，会在材料内部形成应力集中，使材料的冲击韧性大大降低，易于导致材料的力学失效。因此，导电填料在聚合物基体中的分散状态至关重要。

同时，PC/PBT合金材料在保证力学性能和电学性能的前提下，如何提升PC/PBT合金的耐水解性能也是本领域的技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种导电性、抗冲击性能十分优异的合金材料，以及该合金材料的制备方法。

本发明为解决上述技术问题提出的一种技术方案是：一种合金材料的制备方法，包括以下步骤：

A.将70～90重量份的相容剂和10～30重量份的导电填料混合挤出造粒，制成导电母粒；

B.将70～90重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯和10～30重量份的抗水解剂混合挤出造粒，制成抗水解母粒；

C.将30～70重量份的聚碳酸酯、30～70重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、5～15重量份的导电母粒和2～10重量份的抗水解母粒混合，熔融挤出；挤出时，熔融的混合物料经过超声波辐射处理，得到成品材料。

上述步骤C中的超声波频率为15kHz～25kHz，功率为100W～250W，超声波振荡方向与熔融的混合物料的流动方向平行。

上述步骤A中的挤出温度为150℃～200℃，所述步骤B中的挤出温度为170℃～265℃，所述步骤C中的挤出温度为170℃～265℃。

上述混合挤出造粒是通过高速搅拌机进行搅拌混合，将混合之后的原料用挤出机熔融共混挤出，再将混合物料拉条切粒；所述聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯在110℃～130℃干燥3h～4h。

还包括步骤D.挤出的物料经过流延单元上的冷却牵引辊，得到片材，片材通过切刀装置将两侧的废料切除，检验合格，收卷。