CN103554862A - 一种透明抗静电的聚碳酸酯材料及其制备方法 - Google Patents

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徐力群
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Abstract

本发明公开了一种透明抗静电的聚碳酸酯材料及其制备方法，该聚碳酸酯材料为聚碳酸酯和离子液体的混合物，聚碳酸酯与离子液体的质量比为100：0.01～10。其制备方法包括以下步骤：步骤(1)：将聚碳酸酯和离子液体分别在100～120℃下真空干燥24～48h；步骤(2)：将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入熔融混炼设备240～270℃下进行熔融混炼，得到混合物；步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备中出料，降至常温，得到聚碳酸酯材料。本发明中聚碳酸酯材料具有优异的透明性和良好的抗静电性，其制备方法仅需使用常用的熔融混炼设备，工业制备简单。

Description

一种透明抗静电的聚碳酸酯材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种通过离子液体来获得同时兼具透明性和抗静电性的聚碳酸酯材料及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯(简称PC)是一种无定形、无嗅、无味、无毒而透明的热塑性聚合物，是唯一具有良好透明性的塑料品种，具有较好的机械强度、耐热性能、耐紫外辐射及耐电综合性能，耐冲击强度高，蠕变性小，制品尺寸稳定，易增强，无毒卫生，能着色，具有良好的性价比和化学修饰、物理改性的潜力，是综合性能优异、用途极为广泛的重要工程塑料品种。自1988年首篇关于聚碳酸酯类缩合物发表，以及1953年德国拜耳公司首先研制出具有热塑性和高熔点的聚碳酸酯并于同年申请第一篇聚碳酸酯专利以来以及随后1958年后的工业化，聚碳酸酯作为一种非常重要的工程塑料，在世界塑料市场上占有十分重要的地位。
目前，聚碳酸酯的工业应用主要集中在以下几个方面：1)用于建筑行业。鉴于其良好的透光性、抗冲击性、耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能，使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。例如，聚碳酸酯在世界建筑业上占主导地位，约有1/3用于窗玻璃、商业橱窗等玻璃制品。2)用于汽车制造工业。例如，聚碳酸酯主要应用领域集中在制造照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。尤其在汽车车窗、汽车前车灯以及薄层车顶（诸如德国拜耳公司首创研发的聚碳酸酯款eXasis全透明车身）等。目前，世界上许多牌号的汽车如尼桑、福特、奔驰、沃尔沃等车型均已采用光学聚碳酸酯材料作为其汽车灯罩材料。3)用于航空、航天领域。在此领域，聚碳酸酯最初只是用于飞机的座舱罩和挡风玻璃的制作。随着航空航天技术的发展，对飞机和航天器中各部件的要求不断提高，使得聚碳酸酯在该领域的应用日趋增加。仅1架波音747型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个之多，单机耗用聚碳酸酯数量近2t。在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。4)用于电子电器领域。聚碳酸酯主要用于生产各种食品加工机械、电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。而且对于零件精度要求较高的计算机、视频录像机和彩色电视机中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也显示出了极高的使用价值。5)用于光学透镜领域。采用光学级聚碳酸酯制作的光学透镜不仅可用于制造照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等，还可用于制造电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜，以及各种棱镜、多面反射镜等，其应用市场极为广阔。此外，聚碳酸酯在光学透镜方面的另一重要应用领域便是作为儿童眼镜、太阳镜、安全镜和成人眼镜的镜片材料等。6)用于光盘的基础材料。聚碳酸酯作为光盘基材在全球大量使用，不仅可以制备CD、VCD、DVD光盘，还可用做高密度记录光盘的基材，尤其是聚碳酸酯与苯乙烯接枝生成的共聚物具有极佳的效果。7)用于包装领域等。
值得注意的是，在上述聚碳酸酯的广泛应用中，有两方面的内容需要在研发聚碳酸酯材料中得到考虑：第一，聚碳酸酯材料的透明性问题。第二，聚碳酸酯的抗静电性问题。诸如，在建筑行业的窗玻璃、商业橱窗、汽车行业以及光学透镜等中各种透明的需求。此外，通用聚合物体积电阻率一般介于1016～1020Ω·cm之间，具有优良的电气绝缘性，但同时材料在使用过程中难免会通过摩擦、接触等方式逐渐积累电荷；累积的电荷难以消除，不仅会影响其制品的透明性及表面洁净和美观，而且还会影响其制品的使用性能，造成吸尘损害外观、电击、IC短路等不良现象，甚至由于静电放电产生火花而引起爆炸或火灾，因此阻碍了高分子材料在化工库、油库、煤矿和电子元器件等行业的应用。
针对聚碳酸酯的抗静电性能，华南理工大学的傅轶等人通过导电炭黑CB3000以及苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)和聚碳酸酯进行复合，虽提高了聚碳酸酯的韧性和抗静电性，但是使得材料失去了透明性，大大限制了其在透光性领域的应用。此外，华东理工大学的唐颂超等人通过二价的烷基苯磺酰盐来提高PC/ABS的抗静电性，但并未涉及透明性问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种透明抗静电的聚碳酸酯材料及其制备方法，本发明中的聚碳酸酯材料具有优异的透明性和良好的抗静电性。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种透明抗静电的聚碳酸酯材料，该聚碳酸酯材料为聚碳酸酯和离子液体的混合物，聚碳酸酯与离子液体的质量比为100：0.01～10。
作为上述技术方案的优选，所述的离子液体中的阳离子为咪唑类阳离子、吡啶类阳离子、季铵盐类阳离子、吡咯类阳离子或哌啶类阳离子；
各阳离子的结构如下所示：
Figure BDA00003662636400031
(a)咪唑类阳离子；
其中R1为C1～C24的烷基；R2为C1～C24烷基或含C2～C24烯基、羟基、腈基、羧基、氨基、苄基、醚键中任意一种官能团的基团；
Figure BDA00003662636400041
(b)吡啶类阳离子；
其中R3为C1～C24的烷基；
Figure BDA00003662636400042
(c)季铵盐类阳离子；
其中R4、R5、R6均为C1～C24的烷基；R7为C1～C24烷基、H或含腈基、羟基、羧基中任意一种官能团的基团；
Figure BDA00003662636400043
(d)吡咯类阳离子；
其中R8、R9为C1～C24的烷基；
Figure BDA00003662636400044
(e)哌啶类阳离子；
其中R10、R11为C1～C24的烷基；
所述的离子液体中的阴离子为(CF3SO2)2N-、PF6 -、BF4 -、Br-、Cl-、I-、NO3 -、CF3CO2 -或CH3COO-。
作为上述技术方案的优选，所述的离子液体为季铵盐类离子液体。
作为上述技术方案的优选，所述的季铵盐类离子液体为三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐。
作为上述技术方案的优选，所述的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与离子液体的质量比为100：1～7。
一种如上述技术方案所述的透明抗静电的聚碳酸酯材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤(1)：将聚碳酸酯和离子液体分别在100～120℃下真空干燥24～48h；
步骤(2)：将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入熔融混炼设备240～270℃下进行熔融混炼，得到混合物；
所述的熔融混炼设备为密炼机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备中出料，降至常温，得到聚碳酸酯材料。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)为将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入密炼机进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为10～30rpm，熔融混炼1～2min，然后将转子速度提升至45～75rpm，熔融混炼5～10min。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)为将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行熔融混炼，喂料时螺杆挤出机的螺杆速度为10～20rpm，挤出时将螺杆速度提升至45～75rpm。
本发明的有益效果在于：本发明中聚碳酸酯材料具有优异的透明性和良好的抗静电性。本发明制备方法在聚碳酸酯中加入了离子液体，通过熔融共混技术，得到透明抗静电的聚碳酸酯材料。加入的离子液体具有以下优点：(1)离子液体是一种新型绿色的、稳定的抗静电剂，其抗静电效果可以通过离子液体的含量来调节；(2)离子液体的热稳定性和化学稳定性优异；(3)离子液体与聚碳酸酯的相容性适当，在一定含量的情况下，所得聚碳酸酯材料同时兼具优异的透明性和良好的抗静电性；(4)离子液体又担当了聚碳酸酯的增溶剂，降低了聚碳酸酯的玻璃化转变温度，进而降低了其加工温度。本发明仅需使用常用的熔融混炼设备，工业制备简单。
附图说明：
图1为对比例1和实施例3～12所制备的聚碳酸酯材料的紫外-可见光谱图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
对比例1
步骤(1)：将聚碳酸酯在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例1
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和0.01g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例1制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：0.01。
实施例2
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和0.5g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例2制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：0.5。
实施例3
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和1g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例3制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：1。
实施例4
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和2g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例4制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：2。
实施例5
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和2.5g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例5制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：2.5。
实施例6
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和3g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例6制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：3。
实施例7
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和3.5g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例7制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：3.5。
实施例8
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和4g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例8制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：4。
实施例9
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和4.5g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例9制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：4.5。
实施例10
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和5g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例10制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：5。
实施例11
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和6g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例11制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：6。
实施例12
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例12制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：7。
实施例13
步骤(1)：将聚碳酸酯和三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐分别在110℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和10g三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐加入密炼机260℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例13制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与三正丁基甲铵双（三氟甲磺酰）亚胺盐的质量比为100：10。
将对比例1、实施例3～12所制备的聚碳酸酯材料进行紫外-可见光谱检测，实验条件：室温；透过模式。如图1所示，在可见光区域，所有聚碳酸酯材料具有优异的透明性。
将对比例1、实施例3～12所制备的聚碳酸酯材料制成样品，实验条件：室温，样品厚度为300μm。对比例1（即纯聚碳酸酯）表现出优异的透明性。实施例3～10（即填充了离子液体的聚碳酸酯）也表现出较好的透明性，特别是实施例3～7。当离子液体的添加量继续增加，样品的透明性有所降低。
将实施例6进行双螺杆挤出、造粒和成型为标准哑铃样条。实施例6（即离子液体含量为3%），样品挤出时熔体保持了良好的透明性，表明此含量下离子液体和聚碳酸酯是熔体相容体系。实施例6所制备的标准哑铃样条也保持了优异的透明性。
将对比例1与实施例1～13所制备的聚碳酸酯材料进行抗静电检测，结果见表1，实验条件：室温；双环形电极；电压为100V。
表1
Figure BDA00003662636400121
如表1所示，对比例1（即纯聚碳酸酯）的表面电阻和体积电阻较大，容易发生静电放电。本发明中离子液体的添加，能够有效地降低聚碳酸酯的表面电阻和体积电阻。例如，实施例5-13中，聚碳酸酯的抗静电性显著提高。特别地，考虑到实际应用中成本问题，实施例6（低离子液体含量3%）的透明性和抗静电性均较佳。
实施例14
步骤(1)：将聚碳酸酯和1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐分别在110℃下真空干燥48h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和0.01g1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐，加入密炼机240℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为10rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至45rpm，熔融混炼10min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例14制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐的质量比为100：0.01。
实施例15
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-丁基-3-二十四烷基咪唑四氟硼酸盐分别在111℃下真空干燥47h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和0.5g1-丁基-3-二十四烷基咪唑四氟硼酸盐，加入密炼机241℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为12rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至48rpm，熔融混炼10min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例15制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-丁基-3-二十四烷基咪唑四氟硼酸盐的质量比为100：0.5。
实施例16
步骤(1)：将聚碳酸酯和氯化1-二十四烷基-3-戊基咪唑分别在112℃下真空干燥46h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和1g氯化1-二十四烷基-3-戊基咪唑，加入密炼机242℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为15rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至50rpm，熔融混炼9min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例16制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与氯化1-二十四烷基-3-戊基咪唑的质量比为100：1。
实施例17
步骤(1)：将聚碳酸酯和溴化1-羟甲基-3-十二烷基咪唑分别在113℃下真空干燥46h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和2g溴化1-羟甲基-3-十二烷基咪唑，加入密炼机243℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为18rpm，熔融混炼2min，然后将转子速度提升至52rpm，熔融混炼9min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例17制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与溴化1-羟甲基-3-十二烷基咪唑的质量比为100：2。
实施例18
步骤(1)：将聚碳酸酯和碘化1-腈十二烷基-3-二十四烷基咪唑分别在114℃下真空干燥45h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和2.5g碘化1-腈十二烷基-3-二十四烷基咪唑，加入密炼机244℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为20rpm，熔融混炼1.5min，然后将转子速度提升至60rpm，熔融混炼8min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例18制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与碘化1-腈十二烷基-3-二十四烷基咪唑的质量比为100：2.5。
实施例19
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-羧甲基-3-十二烷基咪唑硝酸盐分别在115℃下真空干燥44h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和3g1-羧甲基-3-十二烷基咪唑硝酸盐，加入密炼机245℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为22rpm，熔融混炼1.5min，然后将转子速度提升至62rpm，熔融混炼7min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例19制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-羧甲基-3-十二烷基咪唑硝酸盐的质量比为100：3。
实施例20
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-烯乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐分别在116℃下真空干燥43h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和3.5g1-烯乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐，加入密炼机246℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为25rpm，熔融混炼1.5min，然后将转子速度提升至65rpm，熔融混炼7min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例20制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-烯乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐的质量比为100：3.5。
实施例21
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-烯十二烷基-3-十二烷基咪唑三氟甲磺酰盐分别在116℃下真空干燥42h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和4g1-烯十二烷基-3-十二烷基咪唑三氟甲磺酰盐，加入密炼机247℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为28rpm，熔融混炼1min，然后将转子速度提升至70rpm，熔融混炼6min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例21制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-烯十二烷基-3-十二烷基咪唑三氟甲磺酰盐的质量比为100：4。
实施例22
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-烯二十四烷基-3-二十四烷基咪唑乙酸盐分别在116℃下真空干燥41h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和4.5g1-烯二十四烷基-3-二十四烷基咪唑乙酸盐，加入密炼机248℃下进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为30rpm，熔融混炼1min，然后将转子速度提升至75rpm，熔融混炼5min，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从密炼机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例22制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-烯二十四烷基-3-二十四烷基咪唑乙酸盐的质量比为100：4.5。
实施例23
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-氨甲基-3-十二烷基咪唑四氟硼酸盐分别在117℃下真空干燥40h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和5g1-氨甲基-3-十二烷基咪唑四氟硼酸盐，加入单螺杆挤出机240℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为10rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至45rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例23制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-氨甲基-3-十二烷基咪唑四氟硼酸盐的质量比为100：5。
实施例24
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-苄基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐分别在118℃下真空干燥39h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和6g1-苄基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，加入单螺杆挤出机241℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为12rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至50rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料
实施例24制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-苄基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的质量比为100：6。
实施例25
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-甲氧基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐分别在119℃下真空干燥38h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-甲氧基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，加入单螺杆挤出机245℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为14rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至55rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例25制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-甲氧基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例26
步骤(1)：将聚碳酸酯和氯化甲基十二烷基二十四烷基铵分别在119℃下真空干燥37h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和10g氯化甲基十二烷基二十四烷基铵，加入单螺杆挤出机246℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为15rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至60rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例26制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与氯化甲基十二烷基二十四烷基铵的质量比为100：10。
实施例27
步骤(1)：将聚碳酸酯和溴化四甲基铵分别在111℃下真空干燥36h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和10g溴化四甲基铵，加入单螺杆挤出机247℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为16rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至62rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例27制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与溴化四甲基铵的质量比为100：10。
实施例28
步骤(1)：将聚碳酸酯和碘化四（十二烷基）铵分别在112℃下真空干燥35h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和1g碘化四（十二烷基）铵，加入单螺杆挤出机248℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为17rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至65rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例28制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与碘化四（十二烷基）铵的质量比为100：1。
实施例29
步骤(1)：将聚碳酸酯和四（二十四烷基）铵乙酸盐分别在113℃下真空干燥34h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和2g四（二十四烷基）铵乙酸盐，加入单螺杆挤出机249℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为18rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至68rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例29制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与四（二十四烷基）铵乙酸盐的质量比为100：2。
实施例30
步骤(1)：将聚碳酸酯和羟甲基三（十二烷基）铵四氟硼酸盐分别在114℃下真空干燥33h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和2.5g羟甲基三（十二烷基）铵四氟硼酸盐，加入单螺杆挤出机250℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为20rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至70rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例30制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与羟甲基三（十二烷基）铵四氟硼酸盐的质量比为100：2.5。
实施例31
步骤(1)：将聚碳酸酯和腈甲基三（十二烷基）铵三氟乙酸盐分别在115℃下真空干燥32h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和3g腈甲基三（十二烷基）铵三氟乙酸盐，加入单螺杆挤出机251℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为20rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至72rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例31制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与腈甲基三（十二烷基）铵三氟乙酸盐的质量比为100：3。
实施例32
步骤(1)：将聚碳酸酯和羧十二烷基三（十二烷基）铵硝酸盐分别在116℃下真空干燥31h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和3.5g羧十二烷基三（十二烷基）铵硝酸盐，加入单螺杆挤出机252℃下进行熔融混炼，喂料时单螺杆挤出机的螺杆速度为20rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至75rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从单螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例32制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与羧十二烷基三（十二烷基）铵硝酸盐的质量比为100：3.5。
实施例33
步骤(1)：将聚碳酸酯和N-甲基吡啶三氟甲磺酰盐分别在117℃下真空干燥30h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和4gN-甲基吡啶三氟甲磺酰盐，加入双螺杆挤出机253℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为10rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至45rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例33制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与N-甲基吡啶三氟甲磺酰盐的质量比为100：4。
实施例34
步骤(1)：将聚碳酸酯和N-十二烷基吡啶四氟硼酸盐分别在117℃下真空干燥29h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和4.5gN-十二烷基吡啶四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机254℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为12rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至50rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例34制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与N-十二烷基吡啶四氟硼酸盐的质量比为100：4.5。
实施例35
步骤(1)：将聚碳酸酯和N-二十四烷基吡啶四氟硼酸盐分别在117℃下真空干燥28h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和5gN-二十四烷基吡啶四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机254℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为14rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至55rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例35制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与N-二十四烷基吡啶四氟硼酸盐的质量比为100：5。
实施例36
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-二十四烷基-1-丁基哌啶四氟硼酸盐分别在120℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-二十四烷基-1-丁基哌啶四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机260℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为20rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至75rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例36制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-二十四烷基-1-丁基哌啶四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例37
步骤(1)：将聚碳酸酯和1,1-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐分别在118℃下真空干燥27h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和6g1,1-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机255℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为15rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至60rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例37制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1,1-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐的质量比为100：6。
实施例38
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-丁基-1-甲基吡咯烷四氟硼酸盐分别在118℃下真空干燥26h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-丁基-1-甲基吡咯烷四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机256℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为16rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至62rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例38制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-丁基-1-甲基吡咯烷四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例39
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-十二烷基-1-二十四基吡咯烷四氟硼酸盐分别在119℃下真空干燥25h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-十二烷基-1-二十四基吡咯烷四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机257℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为17rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至65rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例39制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-十二烷基-1-二十四基吡咯烷四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例40
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-二十四烷基-1-丁基吡咯烷四氟硼酸盐分别在119℃下真空干燥25h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-二十四e烷 基-1-丁基吡咯烷四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机258℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为18rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至70rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例40制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-二十四烷基-1-丁基吡咯烷四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例41
步骤(1)：将聚碳酸酯和1,1-二甲基哌啶四氟硼酸盐分别在119℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1,1-二甲基哌啶四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机259℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为19rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至72rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例41制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1,1-二甲基哌啶四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例42
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-丁基-1-二十四基哌啶四氟硼酸盐分别在119℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-丁基-1-二十四基哌啶四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机259℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为20rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至74rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例42制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-丁基-1-二十四基哌啶四氟硼酸盐的质量比为100：7。
实施例43
步骤(1)：将聚碳酸酯和1-十二烷基-1-甲基哌啶四氟硼酸盐分别在120℃下真空干燥24h；
步骤(2)：将100g干燥后的聚碳酸酯和7g1-十二烷基-1-甲基哌啶四氟硼酸盐，加入双螺杆挤出机260℃下进行熔融混炼，喂料时双螺杆挤出机的螺杆速度为20rpm，然后挤出时将螺杆速度提升至75rpm，得到混合物；
步骤(3)：将混合物从双螺杆挤出机中出料，降至室温，得到聚碳酸酯材料。
实施例43制备的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与1-十二烷基-1-甲基哌啶四氟硼酸盐的质量比为100：7。

Claims (8)

1.一种透明抗静电的聚碳酸酯材料，其特征在于：该聚碳酸酯材料为聚碳酸酯和离子液体的混合物，聚碳酸酯与离子液体的质量比为100：0.01～10。
2.如权利要求1所述的一种透明抗静电的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的离子液体中的阳离子为咪唑类阳离子、吡啶类阳离子、季铵盐类阳离子、吡咯类阳离子或哌啶类阳离子；
各阳离子的结构如下所示：
Figure FDA00003662636300011
(a)咪唑类阳离子：
其中Rl为C1～C24的烷基；R2为C1～C24烷基或含C2～C24烯基、羟基、腈基、羧基、氨基、苄基、醚键中任意一种官能团的基团；
Figure FDA00003662636300012
(b)吡啶类阳离子；
其中R3为C1～C24的烷基；
Figure FDA00003662636300013
(c)季铵盐类阳离子；
其中R4、R5、R6均为C1～C24的烷基；R7为C1～C24烷基、H或含腈基、羟基、羧基中任意一种官能团的基团；
Figure FDA00003662636300021
(d)吡咯类阳离子；
其中R8、R9为C1～C24的烷基；
Figure FDA00003662636300022
(e)哌啶类阳离子；
其中R10、R11为C1～C24的烷基；
所述的离子液体中的阴离子为(CF3SO2)2N-、PF6 -、BF4 -、Br-、C1-、I-、NO3 -、CF3CO2 -或CH3COO-。
3.如权利要求1所述的一种透明抗静电的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的离子液体为季铵盐类离子液体。
4.如权利要求3所述的一种透明抗静电的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的季铵盐类离子液体为三正丁基甲铵双(三氟甲磺酰)亚胺盐。
5.如权利要求1所述的一种透明抗静电的聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的聚碳酸酯材料中聚碳酸酯与离子液体的质量比为100：1～7。
6.一种如权利要求1～5任一项权利要求所述的透明抗静电的聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
步骤(1)：将聚碳酸酯和离子液体分别在100～120℃下真空干燥24～48h；
步骤(2)：将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入熔融混炼设备240～270℃下进行熔融混炼，得到混合物；
所述的熔融混炼设备为密炼机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；
步骤(3)：将混合物从熔融混炼设备中出料，降至常温，得到聚碳酸酯材料。
7.如权利要求6所述的一种透明抗静电的聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)为将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入密炼机进行熔融混炼，预混时密炼机的转子速度为10～30rpm，熔融混炼1～2min，然后将转子速度提升至45～75rpm，熔融混炼5～10min。
8.如权利要求6所述的一种透明抗静电的聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)为将干燥后的聚碳酸酯和离子液体按质量比为100：0.01～10，加入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行熔融混炼，喂料时螺杆挤出机的螺杆速度为10～20rpm，挤出时将螺杆速度提升至45～75rpm。
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