[发明专利]一种环保阻燃改性PC复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种环保阻燃改性PC复合材料，其特征在于，该复合材料由下述重量份原料制备得到：聚碳酸酯10-70份、碳纤维5-60份、ABS树脂5-60份、改性阻燃剂0.1-3份、丙烯酸钠0.5-2份、硅烷偶联剂1-3份、纳米蒙脱土1-8份；

所述改性阻燃剂通过下述步骤制备得到：

步骤一：在通风厨中，在装有回流冷凝管、温度计和HCl吸收装置的500mL三颈圆底烧瓶中，通入氮气，然后加入10-20份季戊四醇，并加入三氯氧磷250mL，然后缓慢搅拌并升高温度加热到90℃，反应1小时后缓慢升温到120℃，待体系冷却至室温后，将反应后的混合物经过抽滤后得到白色砂状固体产物，然后用二氯甲烷和丙酮溶剂对固体产物进行洗涤，再用乙醚洗涤，然后快速将产物放入到真空干燥箱中在40-60℃干燥12小时，得到白色砂状固体产物；

步骤二：在装有机械搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的250mL的低温反应釜中，先加入过量的饱和NaOH溶液，然后利用将反应体系维持在温度-8℃，同时用干燥后的量筒量取40mL的二氯硅烷，加入到恒压滴液漏斗中，向饱和的NaOH溶液中缓慢滴加二氯硅烷，快速搅拌溶液，待二氯硅烷在1.5h内滴完，继续搅拌0.5h后，停止反应得到澄清的溶液，待体系冷却至室温后，向所得到的澄清溶液缓慢滴加适量稀释了的HCI溶液，生成大量白色的产物，白色沉淀物经抽滤后水洗，在温度为40-60℃，真空干燥12小时，后得到白色固体粉末；

步骤三：在通风橱中，装有回流冷凝管、温度计和HCI吸收装置的500mL三颈圆底烧瓶中，待整个反应装置冷却到室温后，先称取10-20份白色砂状固体产物于圆底烧瓶中，然后用量筒量取300mL乙腈并加入到圆底烧瓶中；氮气气氛下，将温度升温到70℃并均匀搅拌，待白色砂状固体产物部分溶解于乙腈中，加入5-10份白色固体粉末,反应1.5小时后，再逐渐升温到85℃，确定体系中没有HCI气体产生停止反应，反应物经抽滤后得到白色粉状产物，用乙腈、丙酮和乙醚各洗涤三次，在温度为50-70℃，真空干燥12小时，既可得到改性阻燃剂。

2.根据权利要求1所述的一种环保阻燃改性PC复合材料,其特征在于，所述该复合材料由下述重量份原料制备得到：聚碳酸酯50份、碳纤维30份、ABS树脂30份、改性阻燃剂0.5份、丙烯酸钠1份、硅烷偶联剂1份、纳米蒙脱土5份。

3.根据权利要求1所述的一种环保阻燃改性PC复合材料,其特征在于，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三-β-甲氧乙氧基硅烷中至少一种。

4.一种环保阻燃改性PC复合材料的制备方法,其特征在于，该复合材料通过下述方法制备得到：

1)干燥处理：按权利要求1所述的环保阻燃改性PC复合材料称取各组分，将聚碳酸酯、ABS树脂和碳纤维置于110-130℃下真空干燥机中干燥4小时；

2)制备预混料：将步骤1)中干燥后的聚碳酸酯和碳纤维混合后在800-1800转/分下高速混合5-8分钟；然后加入有纳米蒙脱土，在800-1800转/分下高速混合5-8分钟；最后加入改性阻燃剂、丙烯酸钠、硅烷偶联剂，在800-1800转/分下高速混合2-5分钟，得到预混料；

3)制备复合材料：将步骤2)中制备的预混料喂入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出的温度为250-270℃，料粒在90-110℃条件下干燥2小时后，用注塑机制样，注塑温度为220-260℃，得到环保阻燃改性PC复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种环保阻燃改性PC复合材料的制备方法,其特征在于，所述纳米蒙脱土通过下述步骤制备得到：

在180-200℃鼓风风箱中，将蒙脱土平铺厚度15-20mm，烘干2小时，取出密封备用，将脱水后的蒙脱土65-75份和环氧化物25-35份依次加入搅拌装置中，搅拌混合10-30分钟，混合均匀后，将其输送到双辊混炼机中，在150-170℃下混炼10-20分钟，固化成密实粉状物，超细粉碎，既可得到纳米蒙脱土。