一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法，属于高分子材料领域。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯（PC)是一种具有优异的力学、光学和耐热性能的工程塑料，在20世纪60 年代初实现工业化生产后，到90年代末已经实现大规模的工业化生产，是目前产量仅次于 聚酰胺的第二大工程塑料，在国民生活的各个领域都有着广泛的应用。但是PC的加工流动 性差，对缺口敏感，易于应力开裂，低温下冲击强度低。
[0003] 有许多方法通过制备PC合金来改善其缺点，其中以通过丙烯腈-丁二烯-苯乙 烯共聚物（ABS)对PC进行改性的研宄居多，如中国专利CN103289347、CN103772936和 CN103724964均公开了PC和ABS的复合材料及其制备方法。ABS具有较好的加工流动性 和成型性，所以和PC复合之后可以明显改善其加工流动性差以及易于应力开裂的缺点， 但是ABS的缺口冲击强度往往不好，且与PC相容性也不好，所以PC/ABS复合材料中往往 需要加入一些相容剂和弹性体以提高复合材料的冲击强度，这就增加了材料的复杂程度 和成本。另外两种主要增韧PC的方式是添加丙烯酸酯类聚合物和高胶粉，如中国专利 CN102532855、CN101486825A和CN103834152A公布了PC和丙烯酸酯类聚合物的复合材料 及其制备方法，中国专利CN103242637A、CN102604319A和CN103087495A公布了通过高胶粉 增韧的PC复合材料及其制备方法，而这两种增韧方法也往往会涉及改性材料和PC相容性 的问题，在不添加其它组分情况下难以同时改善PC的加工流动性和缺口冲击强度。
【发明内容】
[0004] 本发明的一个目的是提供一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法，该聚碳酸酯复合 材料为芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯的复合材料，在未添加任何相容剂和弹性体的情 况下，与芳香族聚碳酸酯树脂相比，具有优异的缺口冲击强度和良好的加工流动性，同时具 有部分可生物降解性能。
[0005] 本发明提供的聚碳酸酯复合材料，它包括芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗 氧剂和辅抗氧剂。
[0006] 上述的聚碳酸酯复合材料中，还可包括无机粉体。
[0007] 上述的聚碳酸酯复合材料中，还可包括增塑剂。
[0008] 上述的聚碳酸酯复合材料，它可由下述1)_4)中任一项组成：
[0009] 1)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂和辅抗氧剂；
[0010] 2)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂和无机粉体；
[0011] 3)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂和增塑剂；
[0012] 4)芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂、无机粉体和增塑剂。
[0013] 上述的聚碳酸酯复合材料中，以重量份数计，所述碳酸酯复合材料可由下述组分 组成：
【主权项】
1. 一种聚碳酸酯复合材料，它包括芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂和辅抗 氧剂。
2. 根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述聚碳酸酯复合材料还 包括无机粉体。
3. 根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述聚碳酸酯复合材 料还包括增塑剂。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：它由下述1)-4) 中任一项组成： 1) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂和辅抗氧剂； 2) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂和无机粉体； 3) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂和增塑剂； 4) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂、无机粉体和增塑剂。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：以重量份数计， 所述聚碳酸酯复合材料由下述组分组成：
6. 根据权利要求1-5中任一项所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述芳香族聚 碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，其重均分子量为20000~70000g/mol ; 所述脂肪族聚碳酸酯重复单元中亚甲基的个数为4~20,其重均分子量为20000~ 300000g/mol〇
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述主抗氧剂 为受阻酚类抗氧剂，所述受阻酚类抗氧剂为四[β _(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季 戊四醇酯和Ν，Ν' -双-(3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基）己二胺中的至少一种； 所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三[2. 4-二叔丁基苯 基]亚磷酸酯、双（2, 4-二叔丁基苯基）季戊四醇二磷酸酯和双（十八烷基）季戊四醇二 亚磷酸酯中的至少一种。
8. 根据权利要求1-7中任一项所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述无机粉体 为碳酸钙、蒙脱土、凹凸棒土、高岭土、滑石粉、云母、氮化硼、六方氮化硼、石头粉、三氧化二 错、二氧化娃、二氧化钛、炭黑和石墨稀中的至少一种，粒径为Inm~50 μπι ; 所述增塑剂为聚乙二醇、甘油、柠檬酸三丁酯和蓖麻油中的至少一种。
9. 权利要求1-8中任一项所述的聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括如下步骤： (1)将所述芳香族聚碳酸酯和所述脂肪族聚碳酸酯分别在50~120°C下干燥4~30 小时； (2) 将下述1)-4)中的任一项进行混合； 1) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂和辅抗氧剂； 2) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂和无机粉体； 3) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂和增塑剂； 4) 芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯、主抗氧剂、辅抗氧剂、无机粉体和增塑剂； (3) 通过双螺杆挤出机将步骤（2)中的混合物熔融挤出，造粒，即得所述聚碳酸酯复合 材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的各段温度设置 如下：一段和二段的温度为220~260°C，三段和四段的温度为230~260°C，五段和六段的 温度为260~290°C，七段和八段的温度为260~290°C，九段和十段的温度为240~260°C; 螺杆转速为200~500r/min。
【专利摘要】本发明公开了一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法。该聚碳酸酯复合材料，以重量份数计，由下述组分组成：芳香族聚碳酸酯50～95份、脂肪族聚碳酸酯5～50份、主抗氧剂0.1～0.3份、辅抗氧剂0.1～2份、无机粉体0～10份、增塑剂0～5份。该复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)将芳香族聚碳酸酯和脂肪族聚碳酸酯分别在50～120℃下干燥4～30小时；2)将各组分进行混合；3)通过双螺杆挤出机将步骤(2)中的混合物熔融挤出，造粒。本发明聚碳酸酯复合材料未添加任何相容剂和弹性体，缺口冲击强度高和加工流动性好，同时还具有部分可生物降解的性能；所用脂肪族聚碳酸酯化学结构和分子量灵活可调，可以根据实际应用需要，制得一系列聚碳酸酯复合材料。
【IPC分类】C08K3-26, C08L71-02, C08L69-00, C08K13-02, C08K5-526, C08K5-523, C08K5-134, B29C47-92, C08K5-18
【公开号】CN104761878
【申请号】CN201510163338
【发明人】刘琛阳, 赵体鹏, 张宝庆, 朱文祥, 李春成, 张洁
【申请人】中国科学院化学研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月8日