本发明专利技术公开了一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，将聚碳酸酯粒料真空干燥处理，将干燥聚碳酸酯粒料溶于四氢呋喃中制成溶液；向硅烷化改性多壁碳纳米管中加入四氢呋喃，用细胞超声粉碎仪制成碳纳米管分散液，与聚碳酸酯溶液混合，超声分散后，加入过量甲醇沉淀析出复合材料，洗涤过滤，真空干燥至恒重，得复合母料；将剩余份的干燥聚碳酸酯粒料与复合母料在双螺杆挤出机中进行熔融混合、挤出造粒，然后在真空压机上压制成改性聚碳酸酯透明件；将所得改性聚碳酸酯透明件清洗后烘干，冷却至室温，摆放在铜盘衬底上，将衬底放入样品台上，开始抽真空，通入工作气体，打开磁控溅射开关，在透明件表面制备二氧化钛薄膜。
【技术实现步骤摘要】
一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法
本专利技术属于电瓶车蓬材料领域，具体涉及一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法。
技术介绍
聚碳酸酯光学、力学性能优异，但易受到紫外辐照、摩擦磨损等服役环境的影响，引起使用性能降低，制约了聚碳酸酯制品的服役安全与使用寿命。在聚碳酸酯表面制备有机、无机及杂化膜层，能够在保持聚碳酸酯制品性能的前提下，赋予其新的功能，使聚碳酸酯制品能够满足日益复杂的服役环境，具有一定的学术意义与工程价值。聚碳酸酯是一种综合性能极佳的工程塑料，但在紫外线的作用下也会逐渐发生降解，出现黄化现象，同时透光率、光泽度以及强度和韧性都将大幅度降低。二氧化钛性质稳定，耐热性好，对紫外线也有着较好的屏蔽能力，其用于提高聚碳酸酯的抗老化性能己经做了大量的深入研究。但有机材料和无机材料之间始终存在着相容性的问题，所以可以通过对二氧化钛的改性，增强它与聚合物之间的相容性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，依照该方法制作的改性聚碳酸酯透明件具有优异的耐紫外老化性能、拉伸强度和拉伸韧性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纳米管的硅烷化改性：向4-5份硅烷偶联剂KH550中加入40-45份去离子水，水解后，加入2-3份填料羟基化多壁碳纳米管，超声分散均匀，加入乙醇水溶液，在70-73℃水浴中搅拌充分反应6-8h后，过滤洗涤，在80-85℃真空烘箱中干燥20-24h，制得硅烷化改性多壁碳纳米管；（2）多壁碳纳米管改性聚碳酸酯的制备：将90-110份聚碳酸酯粒料在100-110℃真空烘箱中进行干燥处理10-12h，将7.2-8.8份干燥聚碳酸酯粒料溶于四氢呋喃中制成溶液；向（1）中所得硅烷化改性多壁碳纳米管中加入四氢呋喃，用细胞超声粉碎仪制成碳纳米管分散液，与聚碳酸酯溶液混合，超声分散1-2h后，加入过量甲醇沉淀析出复合材料，洗涤过滤，在真空烘箱中干燥至恒重，得复合母料；将剩余份的干燥聚碳酸酯粒料与复合母料在双螺杆挤出机中进行2-3次熔融混合、挤出造粒，然后在真空压机上压制成厚度为1mm的改性聚碳酸酯透明件；（3）在聚碳酸酯表面制备二氧化钛薄膜：将（2）中所得改性聚碳酸酯透明件清洗后在80-83℃下烘干，冷却至室温，摆放在铜盘衬底上，将衬底放入样品台上，开始抽真空，通入氩气与氧气7:3混合的工作气体，打开磁控溅射开关，在透明件表面制备二氧化钛薄膜。进一步的，步骤（1）中乙醇水溶液的乙醇和水体积比3:1。进一步的，步骤（2）中熔融挤出温度240-245℃，螺杆转速30-50rpm；模压温度235-245℃，压力15-20MPa。进一步的，步骤（3）中样品仓真空度为1×10-6mBar，溅射设备的工作压强为5×10-3mBar；溅射功率为60-70W，腔体温度为80-83℃，溅射时间为0.5-1h。本专利技术相比现有技术具有以下优点：（1）以羟基化多壁碳纳米管作为填料，利用硅烷偶联剂KH550对羟基化多壁碳纳米管进行化学改性，KH550成功接枝到多壁碳纳米管表面，提高多壁碳纳米管分散性和界面粘结强度；以聚碳酸酯作为聚合物基体，利用熔融混合法制备了多壁碳纳米管-聚碳酸酯纳米复合材料，复合材料的储能模量、拉伸强度和拉伸韧性均有提高；硅烷偶联剂改性有利于提高多壁碳纳米管在聚碳酸酯基体中的分散性以及界面粘结强度，从而增强纳米复合材料的性能。（2）采用物理磁控溅射技术，在聚碳酸酯透明件表面制备了无机二氧化钛薄膜，无机二氧化钛薄膜结构致密，能够阻碍氧气的渗入，同时二氧化钛的紫外吸收能力可以减少作用于聚碳酸酯表面的紫外光，因此二氧化钛薄膜的引入能够较明显改善聚碳酸酯基材的耐紫外老化性能，延缓附着失效。具体实施方式实施例1一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纳米管的硅烷化改性：向4份硅烷偶联剂KH550中加入40份去离子水，水解后，加入2份填料羟基化多壁碳纳米管，超声分散均匀，加入乙醇水溶液，在70-73℃水浴中搅拌充分反应6h后，过滤洗涤，在80-85℃真空烘箱中干燥20h，制得硅烷化改性多壁碳纳米管；（2）多壁碳纳米管改性聚碳酸酯的制备：将90份聚碳酸酯粒料在100-110℃真空烘箱中进行干燥处理10h，将7.2份干燥聚碳酸酯粒料溶于四氢呋喃中制成溶液；向（1）中所得硅烷化改性多壁碳纳米管中加入四氢呋喃，用细胞超声粉碎仪制成碳纳米管分散液，与聚碳酸酯溶液混合，超声分散1h后，加入过量甲醇沉淀析出复合材料，洗涤过滤，在真空烘箱中干燥至恒重，得复合母料；将剩余份的干燥聚碳酸酯粒料与复合母料在双螺杆挤出机中进行2次熔融混合、挤出造粒，然后在真空压机上压制成厚度为1mm的改性聚碳酸酯透明件；（3）在聚碳酸酯表面制备二氧化钛薄膜：将（2）中所得改性聚碳酸酯透明件清洗后在80-83℃下烘干，冷却至室温，摆放在铜盘衬底上，将衬底放入样品台上，开始抽真空，通入氩气与氧气7:3混合的工作气体，打开磁控溅射开关，在透明件表面制备二氧化钛薄膜。进一步的，步骤（1）中乙醇水溶液的乙醇和水体积比3:1。进一步的，步骤（2）中熔融挤出温度240℃，螺杆转速30rpm；模压温度235℃，压力15MPa。进一步的，步骤（3）中样品仓真空度为1×10-6mBar，溅射设备的工作压强为5×10-3mBar；溅射功率为60W，腔体温度为80℃，溅射时间为0.5h。实施例2一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纳米管的硅烷化改性：向5份硅烷偶联剂KH550中加入45份去离子水，水解后，加入3份填料羟基化多壁碳纳米管，超声分散均匀，加入乙醇水溶液，在70-73℃水浴中搅拌充分反应8h后，过滤洗涤，在80-85℃真空烘箱中干燥24h，制得硅烷化改性多壁碳纳米管；（2）多壁碳纳米管改性聚碳酸酯的制备：将110份聚碳酸酯粒料在100-110℃真空烘箱中进行干燥处理12h，将8.8份干燥聚碳酸酯粒料溶于四氢呋喃中制成溶液；向（1）中所得硅烷化改性多壁碳纳米管中加入四氢呋喃，用细胞超声粉碎仪制成碳纳米管分散液，与聚碳酸酯溶液混合，超声分散2h后，加入过量甲醇沉淀析出复合材料，洗涤过滤，在真空烘箱中干燥至恒重，得复合母料；将剩余份的干燥聚碳酸酯粒料与复合母料在双螺杆挤出机中进行3次熔融混合、挤出造粒，然后在真空压机上压制成厚度为1mm的改性聚碳酸酯透明件；（3）在聚碳酸酯表面制备二氧化钛薄膜：将（2）中所得改性聚碳酸酯透明件清洗后在80-83℃下烘干，冷却至室温，摆放在铜盘衬底上，将衬底放入样品台上，开始抽真空，通入氩气与氧气7:3混合的工作气体，打开磁控溅射开关，在透明件表面制备二氧化钛薄膜。进一步的，步骤（1）中乙醇水溶液的乙醇和水体积比3:1。进一步的，步骤（2）中熔融挤出温度245℃，螺杆转速50rpm；模压温度245℃，压力20MPa。进一步的，步骤（3）中样品仓真空度为1×10-6mBar，溅射设备的工作压强为5×10-3mB本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纳米管的硅烷化改性：向4‑5份硅烷偶联剂KH550中加入40‑45份去离子水，水解后，加入2‑3份填料羟基化多壁碳纳米管，超声分散均匀，加入乙醇水溶液，在70‑73℃水浴中搅拌充分反应6‑8h后，过滤洗涤，在80‑85℃真空烘箱中干燥20‑24h，制得硅烷化改性多壁碳纳米管；（2）多壁碳纳米管改性聚碳酸酯的制备：将90‑110份聚碳酸酯粒料在100‑110℃真空烘箱中进行干燥处理10‑12h，将7.2‑8.8份干燥聚碳酸酯粒料溶于四氢呋喃中制成溶液；向（1）中所得硅烷化改性多壁碳纳米管中加入四氢呋喃，用细胞超声粉碎仪制成碳纳米管分散液，与聚碳酸酯溶液混合，超声分散1‑2h后，加入过量甲醇沉淀析出复合材料，洗涤过滤，在真空烘箱中干燥至恒重，得复合母料；将剩余份的干燥聚碳酸酯粒料与复合母料在双螺杆挤出机中进行2‑3次熔融混合、挤出造粒，然后在真空压机上压制成厚度为1mm的改性聚碳酸酯透明件；（3）在聚碳酸酯表面制备二氧化钛薄膜：将（2）中所得改性聚碳酸酯透明件清洗后在80‑83℃下烘干，冷却至室温，摆放在铜盘衬底上，将衬底放入样品台上，开始抽真空，通入氩气与氧气7:3混合的工作气体，打开磁控溅射开关，在透明件表面制备二氧化钛薄膜。...
【技术特征摘要】
1.一种用硅烷化改性多壁碳纳米管制备耐紫外老化聚碳酸酯透明件的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）碳纳米管的硅烷化改性：向4-5份硅烷偶联剂KH550中加入40-45份去离子水，水解后，加入2-3份填料羟基化多壁碳纳米管，超声分散均匀，加入乙醇水溶液，在70-73℃水浴中搅拌充分反应6-8h后，过滤洗涤，在80-85℃真空烘箱中干燥20-24h，制得硅烷化改性多壁碳纳米管；（2）多壁碳纳米管改性聚碳酸酯的制备：将90-110份聚碳酸酯粒料在100-110℃真空烘箱中进行干燥处理10-12h，将7.2-8.8份干燥聚碳酸酯粒料溶于四氢呋喃中制成溶液；向（1）中所得硅烷化改性多壁碳纳米管中加入四氢呋喃，用细胞超声粉碎仪制成碳纳米管分散液，与聚碳酸酯溶液混合，超声分散1-2h后，加入过量甲醇沉淀析出复合材料，洗涤过滤，在真空烘箱中干燥至恒重，得复合母料；将剩余份的干燥聚碳酸酯粒料与复合母料在双螺杆挤出机中进行2-3次熔融混合、挤出造粒，然后在真空压机上压制成厚度为1mm的改性...
【专利技术属性】
技术研发人员：段子堂，
申请(专利权)人：界首市路虎车业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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