一种光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法，包括下述步骤：（1）光学级聚碳酸酯的回收：（2）层状硅酸盐的有机化（3）光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备。本发明专利技术所涉及制备光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料的设备简单，可以在塑料捏合机中进行，光学级聚碳酸酯在捏合机的熔融剪切作用下可以进入MMT的层间使其发生膨胀（间距达到3～5nm）或片层剥离形成纳米复合材料，从而使光学级聚碳酸酯的力学性能和热学性能等性能提高，可以当作工程塑料来使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种。
技术介绍
近年来随着信息产业的崛起，由光学级聚碳酸酯制成的光盘作为新一代音像信息存储介质，正在以极快的速度迅猛发展，聚碳酸酯以其优良的性能特点因而成为世界光盘制造业的主要原料。目前世界光盘制造业(如⑶、DVD和BD等)所耗光学极聚碳酸酯量已超过聚碳酸酯整体消费量的20%，其年均增长速度超过10%，而中国已成为全球聚碳酸酯业的主要拉动力量，年耗光学级聚碳酸酯约20万吨以上且基本依赖进ロ。中国(包括台湾)成为世界上第二大光盘生产和消费国，仅上海每年产生的废弃光盘总量就在8000万张以上， 按照每张光盘质量15克计算总重1200吨，而且这ー数字还在每年以平均15%左右的速度增长。我国聚碳酸酷的生产尚处于起步阶段，进ロ的光学级聚碳酸酯每吨价格高达3万 3. 6万兀。由于使用光热的方式进行数字记录，实际上光盘的使用寿命约5飞年，如何处理大量报废的光盘一直是困扰各国科研人员的难题。2002年国家经贸委会同国务院有关部门共同研究制定了《国家产业技术政策》，强调开发并拓展纳米新材料、新型高分子材料和新型复合材料技术的应用，同时又着重提出用高新技术改造传统产业，开发环保产业，变废弃资源为再生资源，保护资源和生态。现阶段中国明确提出建设“资源节约型、环境友好型社会”的两型社会和正在进行的经济结构调整使得聚合物材料的回收日益受到重视。按照生产标准，每张CD、DVD或BD光盘的至少有93%以上的含量是聚碳酸酷，聚碳酸酯在自然中降解需要上百年的时间，因此进行循环回收不仅可以解决环境污染问题，还可以实现资源再利用，废旧光盘回收价值很大，是变“白色污染“为“白色资源“的关键。光盘具有多功能层结构，而光学级聚碳酸酯作为基体材料含量最多，占光盘质量的93%以上；印刷层主要是涂料和油墨，总厚度约20 μ m ；金属反射层通常采用铝、金、银以及铜合金，质量较好的光盘使用金作为反射层，其厚度仅有15 70nm ；还有记录数据层的有机染料，主要是指菁蓝、酞菁蓝两种染料。如果按照传统的焚烧获得热能或者压路机压碎后填埋的销毁方法，光盘上含有的金属等有毒物质仍然存在，都会造成二次污染，不能实现资源的循环利用。由于制作光盘对聚碳酸酯透光性要求高，光学级聚碳酸酯回收后亦难于用来重新制作光盘，因此也无法实现闭环回收。同时由于光学级聚碳酸酯要求高流动性，提高流动性就需降低平均分子量，所以光学级聚碳酸酯的平均分子量一般较低(重均分子量约为 18000)，只是常规聚碳酸酯的50%，造成光学级聚碳酸酯的力学性能和热学性能较低，回收后难以直接用作工程塑料的原料。目前从光盘中回收光学级聚碳酸酯后可以使之降解为单体以回收双酚A，但回收成本太高，ェ艺复杂，仅发达国家掌握。更多的是通过一定的比例(209Γ25%质量比)作为回收料添加到其他聚碳酸酯中，也可以通过共混技术对光学级聚碳酸酯进行改性，提高回收光学级聚碳酸酯性价比，从而达到拓展光盘废料的回收应用领域，但无论是添加还是共混到其他新的聚合物中，聚合物材料体系的整体性能并无提高，因而属于效率不高的方法。
技术实现思路
本专利技术利用有机化的层状硅酸盐针对回收光学级聚碳酸酯进行纳米改性，将纳米技术和光学级聚碳酸酯的循环利用技术结合起来，制备光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料从而得到力学性能和热学性能提高的工程塑料。本专利技术原料价廉易得，路线简単，材料进行纳米复合后性能有大幅提高，从而拓展了应用范围，最终形成完善的回收分离-纳米改性-生产制造-产品再生的循环利用技木。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下本专利技术的，包括下述步骤(1)光学级聚碳酸酯的回收将废弃光盘放入20wt%NaOH溶液中，浸泡0. 5-2小时后捞出，在100°C下烘干后，用塑料破碎机将光盘盘片破碎得到回收的光学级聚碳酸酯颗粒；(2)层状硅酸盐的有机化称取5-10重量份的插层剂配置成浓度为10-20wt%的水溶液，称取5-10重量份的蒙脱土分散到蒸馏水中搅拌并加热至80°C，向上述蒙脱土分散液中滴加插层剂溶液，升温至85-95°C并恒温1-2小时，然后抽滤并用蒸馏水洗涤，再静置12小时后抽滤，洗涤，重复多次，直至用硝酸银鉴定无溴离子后，于140°C下干燥至恒重，研磨成 300目的粉末，得有机化层状硅酸盐；(3)光学级聚碳酸酷/层状硅酸盐纳米复合材料的制备将塑料捏合机加热到 18(T200°C后加入100重量份回收的光学级聚碳酸酯和0. 4-0. 6份润滑剂进行捏合，5分钟后加入5 10份有机化层状硅酸盐和3飞份、加工助剂CBT、10份增韧剂，继续捏合，10-15分钟后停止捏合并冷却捏合机里的物料，取出物料后利用塑料破碎机进行破碎即得本专利技术的光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料。所述的插层剂为长链烷基季铵盐，优选为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵或双十八烷基ニ甲基氯化铵。所述的增韧剂为丙烯酸酯类聚合物，苯乙烯-丁ニ烯热塑性弾性体，甲基丙烯酸甲酷-丁ニ烯-苯乙烯三元共聚物或氯化聚乙烯。所述的润滑剂为硬脂酸，液体石蜡，固体石蜡或氧化聚乙烯蜡。所述的加工助剂为聚对苯ニ甲酸丁ニ醇酯解聚树脂(功能性树脂CBT)。本专利技术涉及利用纳米复合技术改性从光盘中回收的光学级聚碳酸酷，得到力学性能和热学性能提高的工程塑料(改性后的光学级聚碳酸酷)，从而实现资源的高效循环利用。光学级聚碳酸酯的来源可以是CD，VCD, DVD, BD等传统光学介质。本专利技术所涉及纳米级层状硅酸盐主要是膨润蒙脱土(MMT)，膨润蒙脱土是由两层 Si-O四面体中间夹ー层Al-O八面体組成的层状硅酸盐晶体，层内有可交換的阳离子Na+、 K+、Ca2+、Mg2+等。本专利技术所涉及的膨润蒙脱土可以是钠基蒙脱土、钙基蒙脱土或镁基蒙脱土。单纯的膨润蒙脱土片层间的距离在0. 2 0. 5nm之间，利用蒙脱土的阳离子交換特性，将有机离子、插层剂或聚合物单体插入蒙脱土片层间，使其以单层或数层(纳米级尺寸)分散于聚合物基体中，形成纳米复合材料。本专利技术所采用的插层剂为长链烷基季铵盐， 可以是十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵和双十八烷基ニ甲基氯化铵等。在插层剂进入到膨润蒙脱土片层间后撑开了片层使其间距达到1 2nm，形成有机化的膨润蒙脱土 (纳米级层状硅酸盐)，为下一歩光学级聚碳酸酯熔融插层做准备。本专利技术所涉及制备光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料的设备简単，可以在塑料捏合机中进行，光学级聚碳酸酯在捏合机的熔融剪切作用下可以进入MMT的层间使其发生膨胀(间距达到3 5nm)或片层剥离形成纳米复合材料，从而使光学级聚碳酸酯的力学性能和热学性能等性能提高，可以当作工程塑料来使用。本专利技术使用有机化的层状硅酸盐，光学级聚碳酸酯在熔融剪切作用下可以进入层状硅酸盐的层间使其发生膨胀或剥离形成纳米复合材料，由于纳米分散相(尺度小于100 nm)的比表面积大，与聚合物基体的结合能力強，5%含量的纳米分散相即可使聚合物的性能得到很大的提高，如改善力学性能和提高热性能等，使回收光学级的性能指标接近常用エ 程塑料。本专利技术エ艺路线简单，仅利用塑料捏合机和破碎机，原料价廉易得，最终实现难以回收应用的光学级聚碳酸酯的高效循环利用。具体实施例方式实施例1(1)光学级聚碳酸酯的回收在烧杯中分别配制20wt本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种光学级聚碳酸酯/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤(1)光学级聚碳酸酯的回收将废弃光盘放入20wt%NaOH溶液中，浸泡0. 5-2小时后捞出，在100°C下烘干后，用塑料破碎机将光盘盘片破碎得到回收的光学级聚碳酸酯颗粒；(2)层状硅酸盐的有机化称取5-10重量份的插层剂配置成浓度为10-20wt%的水溶液，称取5-10重量份的蒙脱土分散到蒸馏水中搅拌并加热至80°C，向上述蒙脱土分散液中滴加插层剂溶液，升温至85-95°C并恒温1-2小时，然后抽滤并用蒸馏水洗涤，再静置12小时后抽滤，洗涤，重复多次，直至用硝酸银鉴定无溴离子后，于140°C下干燥至恒重，研磨成 300目的粉末，得有机化层状硅酸盐；(3)光学级聚碳酸酷/层状硅酸盐纳米复合材料的制备将塑料捏合机加热到 18(T200°C后加入100重量份回收的光学级聚碳酸酯和0. 4-0. 6份润滑剂进行捏合，5分钟后加入5 10份有机化层状硅酸盐和5份加工助剂CBT、10份增韧剂，继续捏合，10-15分钟后停...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭福全，谢富春，胡骥，李莹莹，彭琦，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：
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