[发明专利]一种汽车灯罩用耐老化氧化石墨烯塑料及制备方法

说明书

本发明提供了一种汽车灯罩用耐老化氧化石墨烯塑料及制备方法。将氧化石墨烯、1,6‑亚己基二异氰酸酯加入水中升温反应，接着加入聚山梨酸酯，得到双亲性的改性氧化石墨烯混合液；与熔融的碳酸二苯酯、双酚A混合并加入酯交换催化剂，升温反应制得氧化石墨烯/聚碳酸酯材料，即高强度耐老化氧化石墨烯塑料。该方法通过反应生成具有亲水基头部和疏水基尾部的双亲性物质氧化石墨烯，提高了氧化石墨烯在聚合物中的分散性，可实现与聚碳酸酯原位聚合时的均匀分散，制得的氧化石墨烯塑料，不仅具有优异的力学性能，并且极大减缓了材料的老化速度，是制备汽车灯罩的理想材料。

技术领域

本发明涉及改性塑料领域，具体涉及高强度耐老化塑料的制备，特别是涉及一种汽车灯罩用耐老化氧化石墨烯塑料及制备方法。

背景技术

随着国内汽车行业的领先，其汽车配件领域也快速的成长，汽车灯罩是汽车的重要配件，汽车制造商对该配件要求也越来越高。汽车灯罩厂家纷纷忙于进其外观的设计，需求也不断的增加。汽车灯罩是设在汽车灯焰外围用以聚光和防护的外壳，是一种形状复杂的薄型制品，根据使用要求，汽车灯罩材料除了良好的光源透过性外，还需要具备高刚性、高耐热性、高硬度、较好的流动性、低收缩率、耐老化和良好的冲击强度等性能。

目前，市面上常用的汽车灯罩材料主要有如聚碳酸酯 （PC）、聚苯乙烯（PS）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚丙烯（PP）及透明聚烯烃材料等。PC具有优异的强度，但其耐老化极差，长期在车灯照射下工作很容易脆化；PS的光源透过性较差；PET与其它同类产品相比价格昂贵，而PP的强度较差，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，俗称“有机玻璃”，是一种典型的透明聚合物材料，广泛应用于交通，灯饰，光纤通讯等领域，但以上材料都有一定的使用缺限及限制，而利用纳米无机材料改性聚合物，可显著提高基体材料的强度和耐老化的性能，石墨烯及其衍生物便是目前作为无机填料而广受关注。

中国发明专利申请号201510809422.8公开了一种改性聚碳酸酯材料灯罩及其制备方法，原料各组分的重量份为聚碳酸酯40~45份、硅酮20~25份、聚苯乙烯10~15份、稳定剂1~5份、乳化剂1~3份、抗氧化剂1~5份、有机光扩散剂0.1~0.5份，其制备方法为聚碳酸酯、硅酮、聚苯乙烯搅拌均匀，在双螺杆挤出机中采用二次挤出法制备出复合材料，第一次挤出温度为130~140℃，第二次挤出温度为200~210℃，挤出造粒加工时的直空度为1.2MPa~1.6MPa；将改性复合材料粒与乳化剂、稳定剂、抗氧化剂和光扩散剂混合，加热至熔融状态倒模冷却，即得成品。

中国发明专利申请号201610870615.9公开了一种暖光LED灯罩用聚碳酸酯及其制备方法，通过在配方中加入复合氢氧化铝剂、红磷、碱金属盐、硼酸、磷酸盐、光扩散剂、光稳定剂等，并通过3个步骤将所有原料分别制成粉状聚碳酸酯、一号混合料、二号混合料，然后将一号混合料和二号混合料混合后再加入粉状聚碳酸酯、磷酸盐和硼酸进行三段式搅拌，且对三段式搅拌的搅拌时间和搅拌速度严格把控，即可。

中国发明专利申请号201510016270.6公开了一种用于生产汽车灯罩的聚碳酸酯复合材料的制备方法，其包括聚碳酸酯复合材料A的制备、聚碳酸酯复合材料B的制备、改性剂的制备和聚碳酸酯复合材料成品的制备四个步骤。

中国发明专利申请号201610315601.0公开了一种石墨烯/玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，石墨烯/玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，包括以下组分重量份数的组分：聚碳酸酯60~90质量份、环氧树脂5~20质量份、石墨烯0.01~5质量份、玻璃纤维5~20质量份、硅烷偶联剂0.1~1质量份、乙醇5~10质量份、抗氧化剂0.05~2质量份、相容增韧剂0.5~3质量份。

根据上述，现有方案中用于聚合物改性的石墨烯及其衍生物，由于纳米材料尺寸低，极易团聚，在聚合物中不能均匀的分散，从而影响其改性聚合物的性能，导致制得的汽车灯罩强度低，耐老化性能差。鉴于此，本发明提出了一种汽车灯罩用耐老化氧化石墨烯塑料及制备方法，可有效解决上述技术问题。

发明内容