本发明专利技术公开了一种阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺，涉及复合材料技术领域，包括以下步骤：(1)分子筛原粉的活化，(2)载体的制备，(3)耐候剂的制备，(4)PC/ABS复合材料的制备。本发明专利技术所制PC/ABS复合材料通过自制耐候剂的添加具有优异的耐候性能，同时具有良好的阻燃性能和物理机械性能，解决了常规阻燃剂的大量添加会导致材料耐候性能和物理机械性能降低的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺
：本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺。
技术介绍
：聚碳酸酯简称PC，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物简称ABS，二者形成的PC/ABS复合材料是一种重要的工程塑料，不仅能提高ABS的耐热性和拉伸强度，还能降低PC的熔体粘度从而改善加工性能。一方面，由于ABS结构中含有不饱和双键，使得PC/ABS复合材料的耐候性较差。另一方面，为了增强PC/ABS复合材料的阻燃性能，常添加磷酸酯类阻燃剂，但该类阻燃剂的添加会不可避免地降低材料韧性；为保证PC/ABS复合材料的韧性，常添加甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)作为增韧剂，由于MBS结构中也含有不饱和双键，因此会进一步降低PC/ABS复合材料的耐候性。为了改善PC/ABS复合材料的耐候性，需要添加耐候剂。目前常采用二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂作为耐候剂。这类耐候剂虽然能增强耐候性，但所制PC/ABS复合材料的耐候性能有限，尤其是随着材料使用时间的延长耐候性急剧下降。想要提高耐候性能和延长耐候性作用时间就必须增加耐候剂的添加量，而耐候剂添加量的增大又会影响材料的韧性。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种工艺操作简便、工艺重复性好的阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺，并且所制PC/ABS复合材料具有良好的物理机械性能。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺，包括以下步骤：(1)分子筛原粉的活化：先将4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，并于500-600℃下焙烧1-3h，即得活化分子筛原粉；(2)载体的制备：将活化分子筛原粉分散于无水乙醇中，再加入烯丙基缩水甘油醚、二甲基丙烯酸镁和引发剂，然后加热至回流状态保温搅拌反应，聚合反应结束后继续回流搅拌30min，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物经水洗除去未反应的单体，并置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得载体；(3)耐候剂的制备：将所制载体分散于无水乙醇中，再加入纳米氧化锌和多聚谷氨酸，然后在回流状态下利用微波反应器搅拌处理5min，停止微波辐射5min后继续在回流状态下利用微波反应器搅拌处理5min，如此反复直至负载完成，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物于100-110℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得耐候剂；(4)PC/ABS复合材料的制备：将PC树脂、ABS树脂、阻燃剂、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂和上述所制耐候剂加入高速混合机中，混料均匀后送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，双螺杆挤出机温度：一区185-200℃、二区200-215℃、三区215-230℃、四区230-245℃、五区220-230℃、六区210-220℃，双螺杆转速100-400r/min，即得PC/ABS复合材料。所述活化分子筛原粉、烯丙基缩水甘油醚、二甲基丙烯酸镁、引发剂的质量比为50:5-15:5-15:0.05-0.5。所述引发剂选自偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物中的一种。所述载体、纳米氧化锌和多聚谷氨酸的质量比为5:1-10:0.1-1。所述多聚谷氨酸选自水处理级多聚谷氨酸。所述微波反应器的微波频率为2450MHz、输出功率为700W。所述PC树脂、ABS树脂、阻燃剂、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂、耐候剂的质量比为50-70:10-25:7-12:3-8:1-5:0.3-0.8:0.3-0.8。所述阻燃剂为磷系阻燃剂。所述抗氧剂选自抗氧剂1024、抗氧剂1330、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂245、抗氧剂168、抗氧剂3114中的一种或几种。所述气相二氧化硅经过改性处理，其改性方法为：将气相二氧化硅均匀分散于无水乙醇中，浸泡10-15min后加入PEG-60氢化蓖麻油，并加热至回流状态保温搅拌15-30min，再加入钛酸酯偶联剂，继续在回流状态下保温搅拌0.5-2h，自然冷却至室温，所得混合物转入-5℃环境中密封静置3-8h，过滤，所得滤渣用无水乙醇洗涤后送入真空干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉。所述气相二氧化硅、PEG-60氢化蓖麻油、钛酸酯偶联剂的质量比为10-20:1-5:1-5。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以4A分子筛原粉作为载体原料，经活化和改性处理制得载体；在改性处理时以烯丙基缩水甘油醚、二甲基丙烯酸镁作为改性剂，通过烯丙基缩水甘油醚与二甲基丙烯酸镁的聚合反应生成丙烯酸树脂，同时在微波作用下生成的丙烯酸树脂即时渗透进4A分子筛原粉的结构孔道中，从而增强载体的负载能力以及赋予载体一定的耐候性能；(2)本专利技术以无机紫外线屏蔽剂纳米氧化锌作为负载组分，经载体负载后制得耐候性能优异且耐候时间长的耐候剂，同时多聚谷氨酸的配合使用能够提高纳米氧化锌的负载率，并且多聚谷氨酸协同载体以显著改善纳米氧化锌与树脂基体的共混相容性，解决了直接以纳米氧化锌作为耐候剂存在的添加量大、耐候性能有限且导致材料韧性降低的技术问题；(3)本专利技术以PEG-60氢化蓖麻油和钛酸酯偶联剂作为改性剂，通过对气相二氧化硅的改性处理来改善气相二氧化硅与树脂基体的共混相容性，并增强气相二氧化硅作为填充剂的填充性能以及提高气相二氧化硅的耐候性能；(4)本专利技术所制PC/ABS复合材料通过自制耐候剂的添加具有优异的耐候性能，同时具有良好的阻燃性能和物理机械性能，解决了常规阻燃剂的大量添加会导致材料耐候性能和物理机械性能降低的技术问题。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。各原料的选择：4A分子筛原粉选用洛阳建龙微纳新材料股份有限公司的4A系列分子筛原粉；烯丙基缩水甘油醚选用杭州斯隆材料科技有限公司的SILONG191；二甲基丙烯酸镁选用上海迈瑞尔化学技术有限公司的二甲基丙烯酸镁；偶氮二异丁腈选用广州晓雨化学有限公司的偶氮二异丁腈；纳米氧化锌选用济源市鲁泰纳米材料有限公司的LT-601；水处理级多聚谷氨酸选用西安首禾生物科技有限公司的水处理级多聚谷氨酸；PC树脂选用日本三菱工程塑料株式会社的S-2000F；ABS树脂选用日本A&L株式会社的AT-08；阻燃剂选用江苏雅克科技股份有限公司的PhireGuardBDP；气相二氧化硅选用广州市益瑞新材料有限公司的M-5；甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物选用日本电气化学工业株式会社的TH-21；抗氧剂1010选用常州新策高分子材料有限公司的抗氧剂1010；PEG-60氢化蓖麻油选用上海市厚诚精细化工有限公司的PEG-60氢化蓖麻油；钛酸酯偶联剂选用常州新区利进化工股份有限公司的CT-2。实施例1(1)分子筛原粉的活化：先将4A分子筛原粉置于105-110℃烘箱中干燥至恒重，并于550℃下焙烧2h，即得活化分子筛原粉；(2)载体的制备：将50g活化分子筛原粉分散于无水乙醇中，再加入5g烯丙基缩水甘油醚、10g二甲基丙烯酸镁和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)分子筛原粉的活化：先将4A分子筛原粉置于100‑110℃烘箱中干燥至恒重，并于500‑600℃下焙烧1‑3h，即得活化分子筛原粉；(2)载体的制备：将活化分子筛原粉分散于无水乙醇中，再加入烯丙基缩水甘油醚、二甲基丙烯酸镁和引发剂，然后加热至回流状态保温搅拌反应，聚合反应结束后继续回流搅拌30min，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物经水洗除去未反应的单体，并置于100‑110℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得载体；(3)耐候剂的制备：将所制载体分散于无水乙醇中，再加入纳米氧化锌和多聚谷氨酸，然后在回流状态下利用微波反应器搅拌处理5min，停止微波辐射5min后继续在回流状态下利用微波反应器搅拌处理5min，如此反复直至负载完成，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物于100‑110℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得耐候剂；(4)PC/ABS复合材料的制备：将PC树脂、ABS树脂、阻燃剂、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、抗氧剂和上述所制耐候剂加入高速混合机中，混料均匀后送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，双螺杆挤出机温度：一区185‑200℃、二区200‑215℃、三区215‑230℃、四区230‑245℃、五区220‑230℃、六区210‑220℃，双螺杆转速100‑400r/min，即得PC/ABS复合材料。...
【技术特征摘要】
1.一种阻燃耐候型PC/ABS复合材料的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)分子筛原粉的活化：先将4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，并于500-600℃下焙烧1-3h，即得活化分子筛原粉；(2)载体的制备：将活化分子筛原粉分散于无水乙醇中，再加入烯丙基缩水甘油醚、二甲基丙烯酸镁和引发剂，然后加热至回流状态保温搅拌反应，聚合反应结束后继续回流搅拌30min，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物经水洗除去未反应的单体，并置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得载体；(3)耐候剂的制备：将所制载体分散于无水乙醇中，再加入纳米氧化锌和多聚谷氨酸，然后在回流状态下利用微波反应器搅拌处理5min，停止微波辐射5min后继续在回流状态下利用微波反应器搅拌处理5min，如此反复直至负载完成，所得混合物经减压浓缩以回收乙醇，浓缩剩余物于100-110℃烘箱中干燥至恒重，所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得耐候剂；(4)PC/ABS复合材料的制备：将PC树脂、ABS树脂、阻燃剂、气相二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂和上述所制耐候剂加入高速混合机中，混料均匀后送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，双螺杆挤出机温度：一区185-200℃、二区200-215℃、三区215-230℃、四区230-245℃、五区220-230℃、六区210-220℃，双螺杆转速100-400r/min，即得PC/ABS复合材料。2.根据权利要求1所述的阻燃耐候型...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪涛，
申请(专利权)人：汪涛，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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