一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料及制备方法，所述聚碳酸酯复合材料由以下重量份的原料制成：55

【技术实现步骤摘要】
一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]现有高光聚碳酸酯(PC)具有优良的抗冲击性，稳定性和耐热性，但其加工流动性差，材料表面硬度相对较低，耐划伤性差，限制了PC材料在高光泽外观产品中的应用。目前，通过共混不同的聚合物材料，熔融制备具有良好性能的复合材料已成为常见的方式。向PC中添加丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯塑料(ABS)获得的PC/ABS共混体系，降低了加工过程中的温度，改善了PC的耐溶剂性能，但ABS与PC实际为不相容体系，制成的PC/ABS合金黑度不够，同时耐划伤效果也较差；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有优良高硬度、高刚性及高光泽性能，PMMA与ASA树脂共混制成的PMMA/ASA合金有效提高了其表面光泽度和抗划伤性，且合金表面黑度较好，但PMMA/ASA合金存在热变形温度低的问题，影响零件在极端环境中的使用。公布号为CN111117197A专利技术专利公开了一种高光泽长效耐溶剂聚碳酸酯材料及其制备方法，以聚碳酸酯81
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94％，聚氨酯2
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10％，阻燃剂2
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8％，抗氧剂0.1
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0.5％，润滑剂0.2
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0.5％为原料制成的聚碳酸酯材料具有良好的表面光泽、耐冲击性和耐溶剂性，但其力学性能较差，且添加的硅酮类助剂会导致材料表面硬度受到影响，限制了聚碳酸酯材料的应用。

技术实现思路

[0003]针对现有的聚合物复合材料相容性不佳、表面光泽度和硬度差、耐划伤效果差、热变形温度低、在极端环境中使用效果不好等问题，本专利技术提出了一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料及制备方法，制备中以石墨烯包覆空心玻璃微珠为辅助耐划伤剂，与现有方法中添加了硅酮类助剂制备的聚碳酸酯材料相比，制备的聚碳酸酯复合材料的表面具有高光泽度特性，材料表面硬度更高，耐划伤效果更好，且材料的耐温性、力学性等综合性能大幅度提升，满足在极端环境中的应用。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：
[0005]一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料，所述高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料由以下重量份的原料制成：
[0006]55
‑
80份硅共聚PC；
[0007]10
‑
20份PETG；
[0008]5‑
10份AS；
[0009]2‑
5份空心玻璃微珠；
[0010]0.1
‑
0.4份石墨烯；
[0011]2‑
5份增韧剂；
[0012]1‑
5份相容剂；
[0013]0.2
‑
0.6份抗氧剂；
[0014]0.2
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0.6份润滑剂；
[0015]0.2
‑
0.5份光老化剂；
[0016]0.5
‑
2份有机高光黑色粉。
[0017]进一步的说，所述硅共聚PC为沙比克1414T硅共聚聚碳酸酯，比普通PC具有更好的耐低温效果，耐候性好，耐磨性及耐划伤性佳。
[0018]进一步的说，所述PETG为韩国SK K2012聚(对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己二烯二亚甲基对苯二甲酸酯)，具有优良的高光泽度，高透明性和高耐划伤性能，与PC相容性好，可制备高光泽和高黑的材料。
[0019]进一步的说，所述AS为NF2200苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物，购自台化公司，具有较好的耐化学性，高表面硬度，对改善PC的加工性、耐应力开裂、耐化学具有较大的帮助。
[0020]进一步的说，所述增韧剂为含有硅链段的S
‑
2030增韧剂，购自三菱丽阳株式会社。
[0021]进一步的说，所述相容剂为SMA
‑
020苯乙烯
‑
马来酸酐的二元无规共聚物，购自佳易容公司。
[0022]进一步的说，所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168，所述抗氧剂1076和抗氧剂168的质量比为1：1。
[0023]进一步的说，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。
[0024]进一步的说，所述光老化剂为紫外线吸收剂UV
‑
234。
[0025]进一步的说，所述有机高光黑色粉为苯胺黑。
[0026]进一步的说，所述空心玻璃微珠为iM16K中空玻璃微珠，购自和氏璧化工公司，所述中空玻璃微珠的密度为0.125
‑
0.60g/cc，粒径为15
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135μm。
[0027]进一步的说，所述石墨烯直径为5
‑
10μm，厚度为3
‑
10nm，购自南京先丰纳米公司。
[0028]上述的高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料，包括以下制备步骤：
[0029]步骤(1)：将溶剂分散的石墨烯烘干后，与中空玻璃微珠混合加入到高速混合机中，40
‑
60℃温度下预混5
‑
15min，获得混合均匀且表面包裹着石墨烯的中空玻璃微珠；
[0030]步骤(2)：将硅共聚PC、PETG和AS原料分别置于80
‑
100℃烘箱中干燥2
‑
4h，除去水分；取出烘干的硅共聚PC、PETG和AS原料，备用；按照各重量份的原料组成，向步骤(1)的高速混合机中加入烘干后的硅共聚PC、PETG、AS、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、光老化剂和有机高光黑色粉原料，40
‑
60℃温度下继续混合10
‑
15min，获得混合物；
[0031]步骤(3)：将步骤(2)中的混合物加入到双螺杆挤出机的主喂料筒中，通过双螺杆挤出机混炼、熔融、均化、挤出，双螺杆挤出机各区挤出温度170
‑
250℃、螺杆转速300
‑
500r/min条件下挤出拉条，水冷却，造粒，获得聚碳酸酯复合物粒料；
[0032]步骤(4)：将步骤(3)中获得的聚碳酸酯复合物粒料于80
‑
120℃烘箱中干燥4
‑
6h，取出，注塑机注塑加工干燥后的粒料，制成相应的标准样条，即得高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料。
[0033]进一步的说，所述双螺杆挤出机的挤出螺杆长径比为44：1。
[0034]进一步的说，所述双螺杆挤出机的一区温度为170℃，二区温度为200℃，三区温度为210℃，四区温度为220℃，五区温度为230℃，六区温度为240℃，七区温度为250℃，八区温度为250℃，九区温度为240℃，机头温度为240℃。
[0035]进一步的说，所述注塑机的注塑温度为220
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：55
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80份硅共聚PC；10
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20份PETG；5
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10份AS；2
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5份空心玻璃微珠；0.1
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0.4份石墨烯；2
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5份增韧剂；1
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5份相容剂；0.2
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0.6份抗氧剂；0.2
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0.6份润滑剂；0.2
‑
0.5份光老化剂；0.5
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2份有机高光黑色粉。2.根据权利要求1所述的高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述硅共聚PC为沙比克1414T硅共聚聚碳酸酯；所述PETG为韩国SK K2012聚(对苯二甲酸乙二醇酯
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1,4
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环己二烯二亚甲基对苯二甲酸酯)；所述AS为台化NF2200苯乙烯
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丙烯腈共聚物；所述增韧剂为含有硅链段的三菱丽阳S
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2030增韧剂；所述相容剂为佳易容SMA
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020苯乙烯
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马来酸酐的二元无规共聚物；所述抗氧剂为抗氧剂1076和抗氧剂168，所述抗氧剂1076和抗氧剂168的质量比为1：1；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯；所述光老化剂为紫外线吸收剂UV
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234；所述有机高光黑色粉为苯胺黑。3.根据权利要求1所述的高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述空心玻璃珠为和氏璧化工的iM16K中空玻璃微珠，所述中空玻璃微珠的密度为0.125
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0.60g/cc，粒径为15
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135μm。4.根据权利要求1所述的高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述石墨烯为南京先丰纳米的石墨烯，所述石墨烯的直径为5
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10μm，厚度为3
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10nm。5.根据权利要求1
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4任一项所述的高光泽高表面硬度聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：步骤(1)：将溶剂分散的石墨烯烘干后，与中空玻璃微珠混合加入到高速混合机中，40
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60℃温度下预混5
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15min，获得混合均匀且表面包裹着石墨烯的中空玻璃微珠；步骤(2)：将硅共聚PC、PETG和AS原料分别置于80
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100℃烘箱中干燥2
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4h，取出，备用；按照权利要求1中所述各重量份的原料组成，向步骤(1)的高速混合机中加入烘干后的硅共聚PC、PETG、AS、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、光老化剂和有机高光黑色粉原料，40
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60℃温度下继续混合10
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15min，获得混合物；步骤(3)：将步骤(2)中的混合物加入到双螺杆挤出机的主喂料筒中，通过双螺杆挤出机混炼、熔融、挤出，双螺杆挤出机各区挤出温度170
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250℃、螺杆转速300
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500r/min条件下挤出拉条，水冷却，造粒，获得聚碳酸酯复合物粒料；
步骤(4)：将步骤(3)中获得的聚碳酸酯复合物粒料于80
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120℃烘箱中干燥4
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6h，取出，220
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260℃温度下注塑机注塑加工干燥后的粒料，制成相应的标准样条，即得高光泽高表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：粟多文，刘渝，蔡孝生，靳灵杰，宋世豪，吴俊，熊晏安，罗松，周明波，李文靖，毛果，
申请(专利权)人：贵州凯科特材料有限公司，
类型：发明
国别省市：