[发明专利]PC复合材料的成型工艺

说明书

本发明公开了PC复合材料的成型工艺，包括以下步骤A、PC层的材料组分中加入以铝溶胶混合无机纳米润滑剂颗粒干燥后制备的复合纳米润滑剂，继而成型PC层；B、以脉冲激光辐照对成型PC层的表面进行改性以提升表面粗糙度；C、将甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、铝溶胶以凝胶法制备涂液，将涂液涂敷在步骤B中改性后的PC层表面，干燥后形成PC复合多层体，本方案中采用涂层法改善PC材料的抗划伤性能，将铝溶胶与无机纳米润滑剂复合，以激光辐照的方式在PC层表面改性提升表面粗糙度，通过共缩聚反应形成有机‑无机交联网络结构的涂层，经检测，涂层与PC表面粘接性能好，成型的PC‑涂层复合多层体的抗划伤能力强、耐热性好。

技术领域

本发明涉及车用高分子材料制备技术领域，具体涉及PC复合材料的成型工艺。

背景技术

塑料因其加工性优良、使用性能优异及可降低成本，特别是减重等一系列的优势，正越来越多地代替金属用于汽车零部件的制造中，如汽车外饰件。

聚碳酸酯(PC)是20世纪50年代发展起来的综合性能优异的热塑性工程塑料，它无臭、无味、无毒，刚硬而具有韧性，此外具备突出的抗冲击能力、尺寸稳定性及其他耐热、耐寒性能，其本身或复合材料在电子、汽车、航天、光盘等技术领域得到广泛应用。

在汽车应用领域，多为汽车外饰件，如挡风玻璃、外后视镜、汽车前保险杠、进气格栅、防擦条、轮毂盖等，缺点在于，成型制品表面抗划伤性能差，很大程度上降低了产品的美观程度，目前对于此方面的改进主要有表面涂层改性、加入不同填料及助剂改性以及和其它聚合物共混改性，以涂层改性而言，如化学气相沉积法、真空沉积金刚石薄保护膜，以及溶胶凝胶制备有机/无机混合涂层，其中化学气相沉积法、真空沉积金刚石薄保护膜等技术难度高，增加了成本，相对而言，溶胶-凝胶法制备有机涂层直接涂覆的方式较为简单，易施行，但缺点在于涂层与塑料表面的粘附力不强，存在易脱落的风险，针对此问题，市面上各企业及研究所多偏向与对涂层本身进行改进，可应用的成果较少，需另寻途径改进。

发明内容

为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：

PC复合材料的成型工艺，包括以下步骤

A、PC层的材料组分中加入以铝溶胶混合无机纳米润滑剂颗粒干燥后制备的复合纳米润滑剂，继而成型PC层；

B、以脉冲激光辐照对成型PC层的表面进行改性以提升表面粗糙度；

C、将甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、铝溶胶以凝胶法制备涂液，将涂液涂敷在步骤B中改性后的PC层表面，干燥后形成PC复合多层体。

本方案中采用涂层法改善PC材料的抗划伤性能，主要原理为：将铝溶胶与无机纳米润滑剂复合，在材料成型过程中利用无机润滑剂向表面迁移的特性，将与其结合的铝溶胶组分带至PC层表面，且为了进一步提升粘接强度，以激光辐照的方式在PC层表面改性提升表面粗糙度，以凹凸型表层面上的铝溶胶组分与涂液中组分通过共缩聚反应形成有机-无机交联网络结构的涂层，经检测，涂层与PC表面粘接性能好，成型的PC-涂层复合多层体的抗划伤能力强、耐热性好。

进一步，铝溶胶与无机纳米润滑剂颗粒混合，经砂磨、超声离散、干燥后得到复合纳米润滑剂，以铝溶胶与无机纳米润滑剂复合为一体，以方便利用润滑剂的迁移效应将铝溶胶组分带至PC表层。

进一步，以铝醇盐与水或醇混合制备铝溶胶，铝溶胶与无机纳米润滑剂颗粒搅拌混合，之后加入偶联剂KH570反应，之后经砂磨、超声离散、干燥后得到复合纳米润滑剂颗粒，铝醇盐方便与涂层中组分发生缩聚反应。

进一步，无机纳米润滑剂颗粒为硅灰石、玻璃微珠、微纤维或滑石粉，无机纳米润滑剂与铝醇盐的质量比为1:1-2，铝醇盐为异丙醇铝。