[发明专利]一种CNT复合支化核壳结构丙烯酸酯及耐候抗静电耐低温聚碳酸酯材料

说明书

本发明涉及一种CNT复合支化核壳结构丙烯酸酯及耐候抗静电耐低温聚碳酸酯材料，属于高分子材料技术领域。本发明的CNT复合支化核壳结构丙烯酸酯包括丙烯酸酯核、包覆丙烯酸酯核的聚甲基丙烯酸甲酯壳体，还包括接枝在聚甲基丙烯酸甲酯壳体的支化单体，以及与支化单体连接的碳纳米管，本发明的CNT复合支化核壳结构丙烯酸酯可用于聚碳酸酯，能够有效增韧聚碳酸酯，提高其耐低温性能，并有效改善聚碳酸酯的抗静电性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种一种CNT复合支化核壳结构丙烯酸酯及耐候抗静电耐低温聚碳酸酯材料。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种非结晶树脂，在熔体和固化状态下为透明的玻璃状物，具有优良的光学性能和表面光泽度。聚碳酸酯的分子结构由主链苯环结构和酯基结构组成，是一种兼具刚性和韧性的材料，弯曲模量可达2400MPa以上，常温IZOD缺口冲击60～90KJ/cm²；而且聚碳酸酯的热学性能和阻燃性能优良，纯聚碳酸酯塑料的热变形温度大约130℃，球压125℃，灼热丝GWFI可达850℃；其综合性能在工程塑料中堪称翘楚，被广泛应用于光学、板材、汽车零件、防弹玻璃、电子与电气、智能手机、家用品、器具、动力工具、医疗保健设备、办公设施、塑料容器、休闲和安全防护用品、薄膜、改性等领域。

据统计，2018年全球聚碳酸酯消费量达400万吨以上，预计每年将保持3～5％的增速增长；2018年中国聚碳酸酯消费量达180万吨以上，预计每年将保持7～10％的增速增长。巨大的消费量，产生了庞大的聚碳酸酯PCR，对我们的生活和环境造成了严重的困扰。目前国内对聚碳酸酯PCR回收造粒和再生聚碳酸酯颗粒的改性和应用已有研究和应用。但应用聚碳酸酯PCR的直接破碎料改性成耐候抗静电耐低温材料的研究还缺乏相应的技术和方法。

聚碳酸酯的非结晶性导致其在低温环境下的缺口冲击强度差，严重影响和限制了其在低温环境或寒冷地区的使用。目前耐低温的聚碳酸酯材料，有常规增韧聚碳酸酯材料和聚碳酸酯·有机硅嵌段共聚物，可满足低温环境的应用场景。但现有市场上的常规增韧聚碳酸酯材料一般采用高胶粉增韧，较少考虑耐候性的改性，因此往往在耐老化性上存在不足，且在配方上一般以新料或再生料粒为原料，经济成本较高，一定程度上限制了其使用范围；聚碳酸酯·有机硅嵌段共聚物为聚合改性物，须采用石油基的化工单体合成，是一种无法用再生资源获取的材料，在环保性上存在不足，且成本较高。

聚碳酸酯的表面电阻率较大，在10¹⁵Ohm/sq以上，导致聚碳酸酯制品容易在生产、包装、运输以及使用的过程中产生静电，影响生产加工，使用过程中容易吸尘，甚至会导致起火或者爆炸。

专利申请文件(CN109401265)公开了一种耐候耐低温的聚碳酸酯包装材料及制备方法，所述采用聚碳酸酯为原料，辅以3-12份的增韧剂、0.1-1.2份耐候剂、1-2份阻燃剂、0.1-0.3份抗氧剂、0.1-0.3份润滑剂，其实施例获得-40℃缺口冲击强度30～40J/m，耐候测试ΔE＝7～11.6的聚碳酸酯材料，但未涉及材料的抗静电功能研究；专利申请文件(CN108912645A)公开了一种耐低温导电的聚碳酸酯共混材料及制备方法，其具体公开了一种CNT复合SiPC的导电母粒，再和聚碳酸酯进行共混制备一种耐低温导电材料，该材料耐低温性能由SiPC基材提供，所述SiPC母粒和聚碳酸酯重量比优选(1～50):(99～50)，再优选(40～50):(60～50)，表明随着SiPC在复合材料中含量的下降，势必导致材料的低温冲击性能下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种可用于聚碳酸酯的CNT复合支化核壳结构丙烯酸酯，能够有效增韧聚碳酸酯，提高其耐低温性能，并有效改善聚碳酸酯的抗静电性能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：