[发明专利]一种纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯复合材料及其制备方法，包括步骤一、制备纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯；步骤二、取5～35质量份的纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯、65～95质量份的聚碳酸酯，混合搅拌均匀，得到共混料，将共混料在170℃～175℃温度下干燥6～8小时；步骤三、将干燥处理后的共混料加入转矩流变仪，采用熔融聚合的方法挤出成型，冷却后切粒，得到圆柱形颗粒复合材料，即纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯复合材料。本发明在PC中加入纳米PET材料进行改性，综合了PC和PET的优缺点，通过熔融挤出制备PC/PET复合材料，可以有效提高PC的加工及力学性能。

技术领域

本发明属于纳米复合材料的制备，涉及一种纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚碳酸酯（PC）复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)不仅是重要的合成纤维原料，而且可以用来制造薄膜等生活用品，是包装领域最具潜力的树脂品种之一，在工程塑料以及其他工业领域也有着重要的用途。PET有较好的结晶性、刚性和强度，对非极性气体的阻隔性高，线膨胀系数小，且具有优良的热稳定性、尺寸稳定性、防潮性、耐化学性和阻隔性。但是，PET也存在许多不足之处，结晶速度慢、熔体强度低，使PET不能满足注塑成型的需要，因而不能大量的作为工程塑料使用。

聚碳酸酯(PC)属于一种工程塑料，它是无色、无嗅、透明、无定形的热塑性聚合物。由于PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性、较高的耐热性和耐寒性，除此之外还具有阻燃、无毒等特点，因此在工程塑料中的用量仅次于聚酰胺 而位居第二，被广泛用于汽车、电子电气、建筑材料、包装、医疗等领域。但PC也有许多不可忽略的缺点，例如熔体粘度高，流动性较差、耐溶剂性差、耐磨性不佳等，尤其是易发生应力开裂、缺口敏感，使其难以加工成大型的薄壁制件，因此对聚碳酸酯改性，成为众多学者的研究方向。

将纳米PET加入PC进行溶融共混可得到纳米PET/PC复合材料，所得的材料可提高PC和PET的加工性能和力学性能。除了能提高材料的综合性能外，PC与纳米PET共混，还能降低PC的成本，提高生产时的经济效益。但是由于PET是结晶性高聚物，PC是非结晶性高聚物，二者直接共混时，相容性较差，反而会使共混物的力学性能降低。从实际情况来看，如果加工工艺和加工条件合适，可望制备出一种综合性能优良的纳米PET/PC复合材料，将拓宽PET/PC复合材料的应用范围，颇具市场前景。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯复合材料，包括：5~35质量份的纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯和65~95质量份的聚碳酸酯。

本发明还提供一种纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯；

步骤二、取5~35质量份的纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯、65～95质量份的聚碳酸酯，混合搅拌均匀，得到共混料，将共混料在170℃~175℃温度下干燥6~8小时；

步骤三、将干燥处理后的共混料加入转矩流变仪，采用熔融聚合的方法挤出成型，冷却后切粒，得到圆柱形颗粒复合材料，即纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚碳酸酯复合材料。

优选的是，所述步骤一中，制备纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯的过程为：在室温下，将聚对苯二甲酸乙二醇酯完全溶解在六氟异丙醇中，得到浓度为10~15mg/mL的聚对苯二甲酸乙二醇酯溶液；在150~200W的超声波作用下，将聚对苯二甲酸乙二醇酯溶液滴加到冰浴冷却的蒸馏水中，超声时间为5~10min；接着再用旋转蒸发仪除去有机溶剂和部分的水，再过滤去除固体悬浮物，得到纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯与水的悬浮液，过滤，干燥，得到纳米聚对苯二甲酸乙二醇酯。