一种遮光阻燃PC复合材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种遮光阻燃PC复合材料及其制备工艺；本发明专利技术未避免石油基材料在开采与制备过程中带来的污染，使用了有机强碱作为催化剂，在高压环境中利用二元醇捕获二氧化碳，制备出碳酸酯单体；并且本发明专利技术还对二元醇种类进行了严格限定，使用了带有碳环结构的1,4

【技术实现步骤摘要】
一种遮光阻燃PC复合材料及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体为一种遮光阻燃PC复合材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯作为一种环境友好型工程塑料，具有良好的生物相容性与可降解性，且降解产物多为水和二氧化碳，污染较少，因而越发受到人们的青睐；但是现有的聚碳酸酯制备工艺在制备聚碳酸酯时，却往往需要用带有剧毒的化学原料，产物中夹杂有光气等物质，对聚碳酸酯的品质以及对环境均会造成不利影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种遮光阻燃PC复合材料及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种遮光阻燃PC复合材料，具有以下特征：按重量份数计，所述遮光阻燃PC复合材料包括以下组分：60
‑
80份改性聚碳酸酯、15
‑
25份玻璃纤维、5
‑
8份炭黑、5
‑
10份阻燃剂、1
‑
5份抗氧化剂与5
‑
10份色母粒；
[0005]其中，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维经硅烷偶联剂表面改性后制得；所述改性炭黑为炭黑粉末经硅烷偶联剂表面改性后制得；所述改性阻燃剂为阻燃剂经硅烷偶联剂表面改性后制得；
[0006]其中，所述改性聚碳酸酯由碳酸酯单体、1,2
‑
丁二硫醇与偶氮二异丁腈共聚制得。
[0007]进一步的，所述碳酸酯单体、1,2
‑
>丁二硫醇与偶氮二异丁腈的质量比为(0.8
‑
1)：(1
‑
1.2)：(0.01
‑
0.03)。
[0008]进一步的，所述碳酸脂单体由1.5
‑
2摩尔份的1,4
‑
环己二醇、0.5
‑
1摩尔份3
‑
氮杂二醇、0.5
‑
2摩尔份1,1,3,3
‑
四甲基胍、10
‑
15摩尔份4
‑
溴
‑1‑
丁烯共聚制得。
[0009]进一步的，所述阻燃剂为三氧化二锑；所述抗氧化剂为亚磷酸酯。
[0010]一种遮光阻燃PC复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
[0011]S1.制备改性聚碳酸酯：
[0012]S11.按摩尔份数计，将1,4
‑
环己二醇、3
‑
氮杂二醇与1,1,3,3
‑
四甲基胍混合，溶于DMF中，搅拌均匀后，充入高压二氧化碳，维持反应气压，30
‑
45℃反应1.5
‑
3h后，加入4
‑
溴
‑1‑
丁烯，维持反应温度为90
‑
120℃，反应18
‑
24h；
[0013]S12.将步骤S11的反应产物与去离子水混合，剧烈震荡2
‑
3min，使用乙酸乙酯进行萃取，萃取结束后旋蒸，得到碳酸酯单体；
[0014]S13.将碳酸酯单体与1,2
‑
丁二硫醇、偶氮二异丁腈混合，升温至80
‑
90℃，保温反应3
‑
5h，反应结束后，加入四氢呋喃，搅拌溶解后，加入甲醇混合并冷却析出沉淀，使用去离子水洗涤2
‑
3次，得到改性聚碳酸酯；
[0015]S2.将玻璃纤维、炭黑、阻燃剂完全浸没在硅烷偶联剂中，超声波分散处理20
‑
30min，过滤，得到改性玻璃纤维、改性炭黑与改性阻燃剂；
[0016]S3.将改性炭黑、改性玻璃纤维、阻燃剂、抗氧化剂、色母粒与改性聚碳酸酯共混密炼，密炼结束后冷却切粒，得到所述遮光阻燃PC复合材料。
[0017]进一步的，步骤S11中，所述反应气压为1
‑
2.5MPa。
[0018]进一步的，步骤S12中，反应产物、去离子水与乙酸乙酯的体积比为(0.5
‑
0.8)：(2
‑
4)：(4
‑
8)。
[0019]进一步的，步骤S3中，共混密炼参数为共混转速200
‑
300rpm，共混温度230
‑
260℃，共混时间为2
‑
3h。
[0020]本专利技术制备了一种可以遮光阻燃的聚碳酸酯材料，聚碳酸酯材料作为五大工程塑料中可降解性能最为有益的品种，愈发受到人们的青睐，但是在传统的合成路径中，聚碳酸酯材料往往为石油基材料，其性能与产量均较为成熟，但是石油基材料的开发与使用会给环境带来较大的负担，造成温室效应加剧或气候反常等气候现象，
[0021]本专利技术为降低制备聚碳酸酯材料对环境造成危害，使用了二醇化合物，在强有机碱的催化作用下，利用二醇化合物对二氧化碳的捕获作用，制备了可用于合成聚碳酸酯的碳酸酯单体；在合成过程中，本专利技术对不同种类的二醇化合物添加量进行了严格限定，首先选用了带有环状结构的1,4
‑
环己二醇，1,4
‑
环己二醇中带有刚性的碳环可以有效增加聚碳酸酯材料的刚性，增强其宏观机械性能，使其表面耐磨性能增加，延长使用寿命；此外，本专利技术还添加使用了3
‑
氮杂二醇，其中含有大量的N元素，在高温燃烧的情况下，会受热分解生成大龄的氮氧化合物与水蒸气等物质，并带走大量的热量，降低燃烧物温度，并同时形成不可燃气体包覆在可燃物表面，阻碍氧气与聚碳酸酯材料的进一步接触，从而阻止燃烧的蔓延。
[0022]之后为提高聚碳酸酯材料的产率，本专利技术使用了具备高化学活性的硫醇与碳酸酯单体进行酯交换反应，生成了聚碳酸酯材料；并将其与经过改性后的玻璃纤维等物质混合，增强耐磨性与机械强度；其中炭黑材料由于具有较大的比表面积与黑色形貌，对紫外线有着优异的吸收效果，可以有效改善聚碳酸酯的耐紫外光照射性能。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术未避免石油基材料在开采与制备过程中带来的污染，使用了有机强碱作为催化剂，在高压环境中利用二元醇捕获二氧化碳，制备出碳酸酯单体；并且本专利技术还对二元醇种类进行了严格限定，使用了带有碳环结构的1,4
‑
环己二醇与带有氮元素的3
‑
氮杂二醇，向碳酸酯结构中引入氮元素与刚性碳环，从而增强其阻燃与机械性能。在合成碳酸酯单体后，本专利技术又将其与具有高化学活性的硫醇混合，最终制备出了遮光阻燃PC材料，具有优异的机械强度与耐紫外光照射性能，同时具有良好的阻燃性，具有着广阔的应用前景。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种遮光阻燃PC复合材料，其特征在于：按重量份数计，所述遮光阻燃PC复合材料包括以下组分：60
‑
80份改性聚碳酸酯、15
‑
25份改性玻璃纤维、5
‑
8份改性炭黑、5
‑
10份改性阻燃剂、1
‑
5份抗氧化剂与5
‑
10份色母粒；其中，所述改性玻璃纤维为玻璃纤维经硅烷偶联剂表面改性后制得；所述改性炭黑为炭黑粉末经硅烷偶联剂表面改性后制得；所述改性阻燃剂为阻燃剂经硅烷偶联剂表面改性后制得；其中，所述改性聚碳酸酯为碳酸酯单体、1,2
‑
丁二硫醇与偶氮二异丁腈共聚制备得到的聚合物。2.根据权利要求1所述的一种遮光阻燃PC复合材料，其特征在于：所述碳酸酯单体、1,2
‑
丁二硫醇与偶氮二异丁腈的质量比为(0.8
‑
1)：(1
‑
1.2)：(0.01
‑
0.03)。3.根据权利要求1所述的一种遮光阻燃PC复合材料，其特征在于：所述碳酸脂单体为1.5
‑
2摩尔份的1,4
‑
环己二醇、0.5
‑
1摩尔份3
‑
氮杂二醇、0.5
‑
2摩尔份1,1,3,3
‑
四甲基胍、10
‑
15摩尔份4
‑
溴
‑1‑
丁烯共聚得到的聚合物。4.根据权利要求1所述的一种遮光阻燃PC复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑；所述抗氧化剂为亚磷酸酯。5.一种遮光阻燃PC复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.制备改性聚碳酸酯：S11.按摩尔份数计，将1,4
‑
环己二醇、3
‑
氮杂二醇与1,1,3,3
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：路继群，
申请(专利权)人：温州科尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：