[发明专利]一种环保阻燃改性PC复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保阻燃改性PC复合材料及其制备方法，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；该发明，通过碳纤维的加入降低了PC的黏度,增大了熔体的流动性，使复合材料具有优异的加工性能，但是PC/碳纤维共混物的韧性比较差，通过加入ABS树脂进行增韧，复合材料的流动性和拉伸强度进一步得到提高，缺口冲击强度也得到了改善，三元复合材料PC/碳纤维/ABS同时具有优益的加工性能和力学性能，有利于高效工业化生产。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种环保阻燃改性PC复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是指分子链中含有碳酸酯基的一类聚合物的总称，由于合成双酚A型PC产量最大、用途最广，一般情况下所称的聚碳酸酯即为双酚A型聚碳酸酯。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的冲击韧性、透明性和尺寸稳定性，优良的力学强度、电绝缘性，使用温度范围宽，良好的耐蠕变性、耐候性及自熄性。目前，聚碳酸酯凭借其优异的性能已广泛用于电子、电器、汽车、光学材料等领域。但是，聚碳酸酯也具有显要的缺点，如其分子链中含有大量的苯环，分子刚性大，分子空间位阻大，导致其熔融温度高，熔体黏度大，加工流动性差；其对缺口敏感，易产生应力开裂；抗疲劳性、耐溶剂性及耐磨性差等；严重影响材料性能，极大的限制了聚碳酸酯的应用与发展。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种环保阻燃改性PC复合材料及其制备方法，碳纤维的加入降低了PC的黏度,增大了熔体的流动性，使复合材料具有优异的加工性能，但是PC/碳纤维共混物的韧性比较差，通过加入ABS树脂进行增韧，复合材料的流动性和拉伸强度进一步得到提高，缺口冲击强度也得到了改善，三元复合材料PC/碳纤维/ABS同时具有优益的加工性能和力学性能，有利于高效工业化生产；

通过加入改性阻燃剂对PC复合材料进行改性，改性阻燃剂由硅、磷元素组成，当硅、磷共同作用时，两者起到协同阻燃的效果，在高温下，磷能催化促进炭的形成，硅则增加炭的热稳定性，从而达到协效阻燃的作用，PC复合材料在燃烧时，形成内表面发泡，外表面致密连续的膨胀炭层，阻燃效果更好，更加环保；通过加入纳米蒙脱土对PC复合材料进行改性，可以增强PC复合材料抗应力开裂性能，提高材料的阻隔性能和耐化学剂性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种环保阻燃改性PC复合材料，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；

一种环保阻燃改性PC复合材料的制备方法,该复合材料通过下述方法制备得到：

1)干燥处理：按要求称取所述的环保阻燃改性PC复合材料各组分，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。