[发明专利]一种耐候耐化学性PC复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及PC复合材料技术领域，具体涉及一种耐候耐化学性PC复合材料及其制备方法，PC复合材料包括：PC、PET、PPO、复合纤维、热稳定剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂，所述复合纤维由无机填充物和聚丙烯腈碳纤维混合而成，所述无机填充物为纳米氧化铝、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛中的至少一种。本发明通过在PC中加入适量的PET和PPO进行共混改性，有效改善了PC复合材料的拉伸强度、抗冲击强度和耐腐蚀性；还加入了聚丙烯腈碳纤维与无机填充物进行混合，解决了无机填充物易于团聚的问题，并且聚丙烯腈碳纤维可以提高PC复合材料的拉伸强度等力学性能，无机填充物可以改善PC复合材料的耐腐蚀性。

技术领域

本发明涉及PC复合材料技术领域，具体涉及一种耐候耐化学性PC复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是指大分子链由碳酸酯型重复结构单元组成的一类聚合物，是集刚性、硬性、韧性为一体的塑料材料的典型代表，在国防和国民经济各方面得到广泛的应用，目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性技术研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域，但它也存在一些缺点，如加工流动性差、易于应力开裂、对缺口比较敏感以及耐疲劳性差等。

因此虽然PC具有优异的力学性能，但是其在拉伸强度、抗冲击性表现较差，并且PC在加工、存储使用过程中，由于各种因素的影响，会逐步发生老化而导致PC机械性能的下降。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐候耐化学性，并且具有高拉伸强度和抗冲击强度的PC复合材料，本发明的另一目的在于提供该PC复合材料的制备方法，制备方法简单高效，利于各原料的混合均匀，从而生产出均一的产品。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种耐候耐化学性PC复合材料，包括如下重量份的原料：

所述复合纤维由无机填充物和聚丙烯腈碳纤维混合而成，所述无机填充物为纳米氧化铝、纳米二氧化硅和纳米二氧化钛中的至少一种。

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是结晶性聚合物，具有优异的抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性、耐磨损性、耐药品性、尺寸稳定性，气体和水汽渗透率低，电绝缘性优良，通过在PC复合材料中加入少量的PET进行共混改性，可以有效提高PC复合材料的抗冲击性和耐化学腐蚀性等。

PPO具有突出的力学性能，硬而坚韧，尤以拉伸强度和冲击强度最佳通过在PC复合材料中加入少量的PPO，可以有效提高PC复合材料的拉伸强度和抗冲击强度等。

虽然通过不同种高分子聚合物共混改性可以在一定程度上改善PC的缺点，但是，高分子聚合物之间的相容性较差，若加入过量的不同种高分子聚合物，则容易导致熔融流动性变差，从而导致力学性能的下降。

为此，严格控制PET和PPO均为10-20重量份，并且为了进一步提高力学性能和抗老化性，加入了复合纤维进行补强。

复合纤维由无机填充物和聚丙烯腈碳纤维混合而成，选用的无机填充物具有纳米特性以及耐腐蚀性，可以改善PC复合材料的耐腐蚀性，但是纳米无机填充物的直接加入也容易由于相容性差导致PC抗冲击强度、拉伸强度等力学性能的下降。为此，本发明还加入了聚丙烯腈碳纤维与无机填充物进行混合，在混合过程中，无机填充物可以分散于聚丙烯腈碳纤维的表面上，因此解决了无机填充物易于团聚的问题，并且聚丙烯腈碳纤维也具有优异的力学性能，可以提高PC复合材料的拉伸强度等力学性能。

此外，本发明还在PC复合材料中加入热稳定剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂，进一步提高PC材料的耐候性。

其中，所述无机填充物的粒径为48-79nm。