[发明专利]一种高韧导热PC复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧导热PC复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料领域。所述高韧导热PC复合材料由以下重量份原料制成：PC 100份、增韧剂5‑20份、导热助剂1‑8份、邻苯二甲酸二辛脂0.5份，所述增韧剂为GF‑g‑PMMA，导热剂为BM‑TA。本发明制备高韧导热PC复合材料，配方科学合理，工艺流程简单实用，增韧剂以玻璃纤维为主，先用KH560对表面进行改性，进一步对其表面接枝PMMA；导热剂利用单宁酸改性勃姆石，能增强其与基体材料的相容性，本发明采用GF‑g‑PMMA作为增韧剂，BM‑TA作为导热剂，能有效增加PC的力学性能和导热性，制备出性能优异的PC复合材料。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及高韧导热PC复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是应用广泛的五大工程塑料之。PC具备良好的力学性能，尤其是抗冲击强度优异，能够在较宽的温度范围内保持形状不变。PC是无定形的透明材料，具有良好的耐热性，热变形温度在135℃-145℃，通过在100℃以上长时间的热处理，可提高其弯曲强度、弹性模量等。从上世纪六十年代进入市场以来，PC广泛应用于电器、机械、电子、汽车、仪表、航空以及家庭生活领域。但是PC的缺点也很明显，如熔体粘度高，不易加工，内应力大使成品易发生应力开裂，不耐化学试剂，尤其是在碱性以及有机溶剂中易溶胀、开裂和降解。PC结构单元中主链上连有两个苯环，刚性较大不能弯曲。酯基极性较大，分子间作用力强，聚合物分子链段运动困难，PC的Tg较高。

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属增强材料，具有耐热性好、机械强度高等特点，本发明使用硅烷偶联剂对其表面改性能够有效增强玻璃纤维的各项性能，接枝了聚甲基丙烯酸甲酯能够增强PC与实验加入的导热填料的相容性，从而提升其性能。

勃姆石（BM）为细小白色晶体，结晶完整、晶粒细小，晶体结构缺陷少，所以导热系数较高。但目前没有勃姆石导热系数的可靠资料，但以勃姆石填充的室温硫化硅橡胶的热导率介于氧化锌与氮化硅之间，与其他导热材料相比，勃姆石有其独特的优势，其硬度和密度比较小，价格合适，加工过程中对螺杆磨损较小，同时产品密度较小，产品具备竞争力，利用勃姆石作为导热填料具有很强的实用价值。

本发明将增韧剂和导热剂通过熔融共混的方法制备出高韧导热PC复合材料，增韧剂利用KH560对玻璃纤维表面进行改性，然后接枝PMMA，提升基体材料的相容性和力学性能，防止团聚。其次，导热剂使用勃姆石为基础，勃姆石具有良好的热导率，再用单宁酸对其表面进行包覆，由于单宁酸具有独特的分子结构，较好的生物相容性和较高的化学活性，其表面含有大量的酚羟基，使其与勃姆石复合时可形成强大的范德华力和氢键，从而进一步提高复合材料的导热性和力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高韧导热PC复合材料及其制备方法。本发明配方科学合理，工艺流程简单实用，通过添加增韧剂和导热剂，使生产出的PC复合材料具有优异的力学性能和导热性能，可以产生巨大的社会经济效益。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

高韧导热PC复合材料，原料组成按重量份数计为：PC 100份、增韧剂5-20份、导热剂1-8份、邻苯二甲酸二辛脂0.5份，所述增韧剂为GF-g-PMMA，导热剂为BM-TA。

所述高韧导热PC复合材料的制备方法，具体如下步骤：

1）增韧剂GF-g-PMMA的具体制备过程：