[发明专利]一种二维有机金属框架MOF改性PC材料

说明书

本发明公开一种二维有机金属框架MOF改性PC材料，改性PC材料按重量份计包括如下组分：PC树脂95‑100份，改性二维MOF 0.1‑4份，抗氧剂0.1‑0.8份，润滑剂0.2‑1份；其制备方法包括以下步骤：S1、制备二维MOF并对其进行表面改性，得到改性二维MOF；S2、按照配比称取PC树脂、改性二维MOF、抗氧剂和润滑剂加入混合机中充分混合，得到混合料；S3、将混合料加入双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，得到改性PC材料。本发明制备了一种二维MOF材料，并将该二维MOF材料分散在聚合物PC树脂中，利用二维MOF材料高模量及大的比表面积，增强了PC树脂的热稳定性及拉伸性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体的是一种二维有机金属框架MOF改性PC材料。

背景技术

PC是聚碳酸酯的简称，是一种无臭、无味、无毒、透明的热塑性工程塑料，因其较高的冲击强度及优异的机械、热、电综合性能而广泛用于汽车、航空航天、电子电器、包装、建筑材料及医疗器械等领域。但是PC自身存在一些缺点，比如制品的内应力较大，易于开裂；耐溶剂性差，高温易水解；机械强度、耐热性在实现以塑代钢方面仍显不足。

金属有机框架(MOF)是由金属离子或团簇与有机配体形成的1D、2D、3D结构的配位聚合物，具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和可裁剪性等优点。其中二维MOF材料具有超高的抗撕裂强度和杨氏模量，这些性能可以与石墨烯媲美，因此二维MOF材料可以被用来提升聚合物的机械性能。

公开号为CN107880539B的专利公开了MOF/尼龙6复合材料的制备方法，在制备改性尼龙6树脂时通过添加金属有机框架材料(MOF)纳米粒子，得到了改性尼龙6树脂。该专利将MOF纳米粒子在聚合过程中用作改性剂，改善了改性尼龙66树脂的结晶性能，缩短了成型周期，但是对聚合物材料的机械性能无明显增益。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种二维有机金属框架MOF改性PC材料，利用二维MOF材料高模量及大的比表面积，增强了PC树脂的热稳定性及拉伸性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种二维有机金属框架MOF改性PC材料，改性PC材料按重量份计包括如下组分：PC树脂95-100份，改性二维MOF 0.1-4份，抗氧剂0.1-0.8份，润滑剂0.2-1份；其制备方法包括以下步骤：

S1、制备二维MOF并对其进行表面改性，得到改性二维MOF；

S2、按照配比称取PC树脂、改性二维MOF、抗氧剂和润滑剂加入混合机中充分混合，得到混合料；

S3、将混合料加入双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒，得到改性PC材料。

优选地，PC树脂为双酚A型芳香族聚碳酸酯。

优选地，改性二维MOF为经过硅烷偶联剂表面改性的Cu-TCPP配位聚合物。

优选地，抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类按重量比1:1-1.5复配。

优选地，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺类。

优选地，步骤S1中改性二维MOF的制备方法具体包括以下步骤：

S101、将二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液加到反应器中，然后加入Cu(NO₃)₂·3H₂O、聚乙烯吡咯烷酮和CH₃COOH，得到混合液A；

S102、将中-四(4-羧基苯基)卟吩完全溶解于二甲基甲酰胺和乙醇的混合溶液中，得到混合液B，将混合液B滴加混合液A中，搅拌均匀得到混合液C；