本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂及其制备方法。
背景技术：
塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。目前市场上塑料所做的仿陶瓷没有陶瓷的表面光泽以及陶瓷的质地感，塑料的耐磨性也很难达到陶瓷的耐磨性，且陶瓷材料易碎，不结实。若需要表面光泽和质感均较好的仿陶瓷塑料批量生产，目前限于技术手段，很少能批量生产。
技术实现要素：
针对现有技术中的不足，本发明的首要目的是提供一种仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂。
本发明的第二个目的是提供上述聚碳酸酯树脂的制备方法。
为达到上述首要目的，本发明的解决方案是：
一种仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂，其包括如下组分：
优选地，聚四氟乙烯的粒径为5-10μm，体积密度为0.5-0.6g/ml，熔点为300-400℃。
优选地，硫酸钡为沉淀硫酸钡，比重为4.0-4.6，吸油量为13-18，325目筛余物的杂质含量小于0.01％，白度为98。
优选地，二氧化钛为金红石型二氧化钛，密度为4.2-4.3g/cm3，吸油量为15-18，325目筛余物的杂质含量小于0.01％，金红石含量大于97％，白度为98。
优选地，群青的密度为2-2.5，吸油量为22-30，游离硫的含量小于0.01％，325目筛余物的杂质含量小于0.05％。
优选地，填料包括热稳定剂、抗氧剂和分散剂。
所述热稳定剂选自卤化亚铜类、铜磷酸盐类、磷酸盐类或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一种或两种以上的组合；
所述抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)三酮、n,n’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合；
所述分散剂选自乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、烃类石蜡固体或低分子聚乙烯蜡中的任意一种或两种以上的组合。
为达到上述第二个目的，本发明的解决方案是：
一种上述的仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚碳酸酯、聚四氟乙烯、硫酸钡、二氧化钛、群青和填料混合，得到混合物；
(2)、将混合物加入挤出机内进行挤出，切粒，得到仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂。
优选地，步骤(1)中，填料包括热稳定剂、抗氧剂和分散剂。
其中，热稳定剂选自卤化亚铜类、铜磷酸盐类、磷酸盐类或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一种或两种以上的组合。
抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)三酮、n,n’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。
分散剂选自乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、烃类石蜡固体或低分子聚乙烯蜡中的任意一种或两种以上的组合。
优选地，步骤(1)中，混合的温度为30-80℃，混合的时间为3-15min。
优选地，步骤(2)中，挤出机为双螺杆挤出机，挤出的工艺为：230-300℃，主机的转速为300-1000r/min。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
第一、本发明加入了聚四氟乙烯，从而提高了聚碳酸酯树脂的耐磨性能。
第二、本发明加入了硫酸钡和二氧化钛，从而提高了聚碳酸酯树脂的密度，使得聚碳酸酯树脂具有陶瓷般的质感。
第三、本发明加入了金红石型钛白粉，从而使得聚碳酸酯复合材料具有瓷白的感官效果，同时群青的加入消除了聚碳酸酯复合材料底色的黄光，更加具有瓷白的效果。
第四、本发明加入了硫酸钡，从而能够提高聚碳酸酯复合材料的表面光泽，使其陶瓷的瓷白效果更佳。
总之，本发明加入了聚四氟乙烯、硫酸钡和二氧化钛，使得本发明的聚碳酸酯复合材料具有表面光泽度高、耐磨性好、密度大和瓷白效果更佳的特点；另外，本发明的聚碳酸酯复合材料的制备工艺技术成熟，易于批量化操作。
具体实施方式
本发明提供了一种仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂及其制备方法。
<仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂>
本发明的仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂包括如下组分：
(聚四氟乙烯)
其中，聚四氟乙烯具有不粘性，已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料，临界表面张力一般只有31-34达因/厘米。粒径为5-10μm，分布均匀，耐温性能良好，高温下不变色，体积密度为0.5-0.6g/ml，熔点为300-400℃。其在固体材料中表现为最低的摩擦系数，并可在恶劣的环境下使用，可以作为工程塑料的改性材料，润滑材料的添加剂。
实际上，聚四氟乙烯的加入提高了本申请的聚碳酸酯树脂的耐磨性能，聚四氟乙烯具有塑料中最小的摩擦系数(0.04)，摩擦系数越小，材料表面润滑性越好，其耐磨效果越好。
(硫酸钡)
硫酸钡为沉淀硫酸钡，比重为4.0-4.6。吸油量为13-18(表征分散能力)，325目筛余物的杂质含量小于0.01％，白度为98。
硫酸钡的加入能够提高聚碳酸酯复合材料的表面光泽，使陶瓷的瓷白效果更佳，即硫酸钡的加入能提高材料在加工中的润滑性和流动性从而提高材料表面光泽的作用，润滑性和流动性的提高，减少了材料加工阻力，使得材料在加工的过程中表面光滑平整，对光的反射更强，光泽度更高。
(二氧化钛)
二氧化钛为金红石型钛白粉，密度为4.2-4.3g/cm3，吸油量为15-18(表征物质分散能力)，325目筛余物的杂质含量小于0.01％(表征纯度)，金红石含量大于97％，经过单铝无机表面处理，白度能达到98。
硫酸钡和二氧化钛的加入提高了本申请的聚碳酸酯的密度，聚炭酸酯的比重为1.2，硫酸钡的比重为4.5，二氧化钛的比重为4.2，在材料中加入比重大的硫酸钡和二氧化钛共同提高聚碳酸酯复合材料的密度。
金红石型钛白粉的加入使得聚碳酸酯复合材料具有瓷白的感官效果，同时群青的加入消除了聚碳酸酯复合材料底色的黄光，更加具有瓷白的效果，二氧化钛是所有颜料最白的，主要因为二氧化钛对光无吸收；群青是能吸收光谱中的黄光的物质，所以可以消除复合材料的底色黄光。因此，二氧化钛以及群青的加入能使复合材料颜色的瓷白效果比单加一种或两种效果更佳。
(群青)
群青的密度为2-2.5，吸油量为22-30，游离硫的含量小于0.01％，325目筛余物的杂质含量小于0.05％。
填料包括但不限于热稳定剂、抗氧剂和分散剂。
(热稳定剂)
热稳定剂选自卤化亚铜类、铜磷酸盐类、磷酸盐类或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任意一种或两种以上的组合。热稳定剂能够阻止塑料在加工过程中由于热和机械剪切作用所引起的降解，同时使制品在加工过程中和贮存使用过程中有良好的持久耐候性。
(抗氧剂)
抗氧化剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)三酮、n,n’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合；其主要作用机理是吸收在聚合物氧化过程中产生过氧化物，阻止聚合物进一步氧化，吸收聚合物在老化过程中产生的自由基；否则材料老化或者氧化后材料发黄。
(分散剂)
分散剂选自乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、烃类石蜡固体或低分子聚乙烯蜡中的任意一种或两种以上的组合。分散剂的作用机理是吸附于固体颗粒的表面，使凝聚的固体颗粒表面易于湿润，从而使凝聚物分散均匀。
<仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂的制备方法>
本发明的仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)、将聚碳酸酯、聚四氟乙烯、硫酸钡、二氧化钛、群青和填料在混料机内混合，得到混合物；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机内进行挤出，切粒，得到仿陶瓷超高耐磨聚碳酸酯树脂。
其中，在步骤(1)中，混合的温度为30-80℃，混合的时间为3-15min。
在步骤(2)中，挤出的工艺为：温度为230℃-300℃，主机的转速为300-1000r/min；
以下结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
表1实施例和对比例的聚碳酸酯的性能数值
由表1可知，对比例1和其他实施例、对比例比较得出，聚四氟乙烯的加入提高了本发明的聚碳酸酯树脂的耐磨性能。
硫酸钡和二氧化钛的加入提高了本申请的聚碳酸酯树脂改性料的密度，使得聚碳酸酯改性料具有陶瓷般的质感。
金红石型钛白粉的加入使得聚碳酸酯复合材料具有瓷白的感官效果(将两种颜色的l值相互比较，一般认为颜色l值变化1时可分辨，变化2时明显区别，变化3时为严重颜色变化)，同时群青的加入消除了聚碳酸酯复合材料底色的黄光，更加具有瓷白的效果。l值影响因素主要是钛白粉的作用更大，硫酸钡起辅助作用，硫酸钡的加入能够提高聚碳酸酯复合材料的表面光泽，使其陶瓷的瓷白效果更佳。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。