CN106220884A - 一种聚碳酸酯‑陶瓷复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚碳酸酯‑陶瓷复合材料，包括聚碳酸酯基材及紧密结合在聚碳酸酯基材表面的陶瓷薄膜，所述陶瓷薄膜的厚度为5～80μm；所述陶瓷薄膜由镀瓷材料烧结而成；按重量份计，镀瓷材料由下述组分混合反应制得：酸性硅溶胶40～80份，无机填料20～40份，着色颜料0～20份，甲基三烷氧基硅烷20～60份，苯基三烷氧基硅烷0～6份，四烷氧基硅烷0～10份，附着力促进剂0.05～0.3份，硅烷偶联剂1～5份，酸性催化剂0～10份，固化剂0.1～0.4份。本发明中聚碳酸酯‑陶瓷复合材料制备成本低，且兼具聚碳酸酯与陶瓷的优点，方便大范围推广和应用。

Description

一种聚碳酸酯-陶瓷复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高性能复合材料，特别是，涉及一种聚碳酸酯-陶瓷复合材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，具有无色透明、耐热、质轻价廉，易加工等优点，阻燃效果可达UL94-V0级，抗冲击性能极佳，被称为撞不碎的材料。但是，聚碳酸酯也存在表面硬度低、易划伤，耐溶剂性能差、耐候性差的缺点。陶瓷是和聚碳酸酯功能互补的材料，其具有硬度高、抗划伤性能好，耐溶剂、耐紫外光老化能力极好，不燃烧等优点，但也存在密度大、抗冲击性差，生产温度高等问题。
如果将聚碳酸酯和陶瓷进行结合，二者的结合材料有望同时兼顾聚碳酸酯与陶瓷的优点，其用途将十分广泛。但是，陶瓷和聚碳酸酯是一对难以密切结合的材料，二者之间的结合力较弱一直都是一大技术难题；而且，普通陶瓷的烧结至少需要1200℃以上的高温，而聚碳酸酯的玻璃态转化温度只有120℃左右，因此，聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备面临巨大的技术挑战。
现有技术中，对聚碳酸酯-陶瓷复合材料相近领域的研究一直在进行，日本学者曾研究出一种采用等离子熔射法制备塑料-陶瓷复合材料的新技术。其方法是，首先在塑料表面涂上特殊的无机材料，并应用一种特殊的处理方法，使其表面结构具有瞬间的超耐热性，容易与陶瓷做紧密的结合；然后再采用等离子熔射法，在20000℃的超高温下高速喷出陶瓷粒子，从而使塑料与陶瓷一体成型。这样制成的复合材料其表面陶瓷薄膜厚度一般在5μm以内，硬度≥3H，瞬间耐温＞500℃，但其也存在整体柔韧性较差，弯曲时易断裂的缺点。且由于施工工艺复杂，技术上有相当大的局限性，难以大规模操作，这种方法制备的塑料-陶瓷复合材料成本太高，造成塑料-陶瓷复合材料的推广和应用受到极大 的阻碍。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其制备成本低，且兼具聚碳酸酯与陶瓷的优点的，方便大范围推广和应用。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种聚碳酸酯-陶瓷复合材料，包括聚碳酸酯基材及紧密结合在聚碳酸酯基材表面的陶瓷薄膜，所述陶瓷薄膜的厚度为5～80μm；所述陶瓷薄膜由镀瓷材料烧结而成，所述镀瓷材料包括下述重量份组分混合反应制得：
酸性硅溶胶40～80份，无机填料20～40份，着色颜料0～20份，甲基三烷氧基硅烷20～60份，苯基三烷氧基硅烷0～6份，四烷氧基硅烷0～10份，附着力促进剂0.05～0.3份，硅烷偶联剂1～5份，酸性催化剂0～10份，固化剂0.1～0.4份。
优选的，所述陶瓷薄膜的厚度为15～40μm。
优选的，所述酸性硅溶胶的粒径为5～100nm。
优选的，所述无机填料为云母、滑石粉、氧化铝粉、晶须硅、硅微粉、玻璃鳞片、沉淀硫酸钡中任一种或几种的混合物；所述着色颜料为炭黑、铁铬黑、钛白粉、铁黄、铁红、大红、酞菁蓝、酞菁绿、纳米氧化铁、珠光颜料、金属颜料调配色浆中的任一种或几种的混合物。
优选的，所述甲基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷；所述苯基三烷氧基硅烷为苯基三甲氧基硅烷和/或苯基三乙氧基硅烷；所述四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷和/或四乙氧基硅烷。
优选的，所述附着力促进剂为聚酯二元醇或聚酯二元醇与聚酯二元酸的混合物，所述聚酯二元醇为聚己二酸丁二醇酯二元醇和/或聚四氢呋喃二醇或己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元醇；所述聚酯二元酸为聚己二酸丁二醇酯二元酸和/或己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元酸；所述聚酯二元醇与聚 酯二元酸中聚酯的数均分子量在400～5000之间，聚酯二元醇与聚酯二元酸的质量比大于1:1。
优选的，所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
优选的，所述酸性催化剂为盐酸、醋酸或硫酸。
优选的，所述固化剂为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙级氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、盐酸胍、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或几种的混合物；或者为四甲基氢氧化铵的盐酸盐、四乙基氢氧化铵的盐酸盐、四丙基氢氧化铵的盐酸盐、四丁基氢氧化铵的盐酸盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的盐酸盐中任一种或几种的混合物；或者为四甲基氢氧化铵的醋酸盐、四丁基氢氧化铵的醋酸盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的醋酸盐中任一种或几种的混合物。
上述任一项中聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法，包括：
配置镀瓷材料：将制备镀瓷材料所需的各组分进行混合后，在高速分散机下以不小于1000r/m的速度搅拌40～90min，静止熟化2～24h，获得镀瓷材料；
准备聚碳酸酯基材；
成品制备：将获得的镀瓷材料通过喷涂、浸涂、淋涂、刷涂或辊涂方式涂覆在清洁后的聚碳酸酯基材表面，在室温下预干燥5-10min后，110℃～120℃下放置0.5～2h，使聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
进一步的，所述步骤配置镀瓷材料中，所述镀瓷材料使用前再次搅拌均匀，并用100目以上的滤网过滤，备用。
进一步的，所述步骤准备聚碳酸酯基材中，聚碳酸酯基材使用前用去离子水、乙醇或者异丙醇依次清洗其表面，除去聚碳酸酯基材表面的灰尘和油污。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料，兼有聚碳酸酯基材和陶瓷各自的优点，其比重轻、抗冲击、抗弯曲性能好、阻燃、易加工、表面硬度高、耐划伤、超耐候耐老化、自清洁、色彩丰富、环保无毒且可制备出多种艺术效果，在建筑、家居甚至高新技术领域都具有很高的应用价值；
2、本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法具有加工工艺简单、加工成本低、易于大规模生产的优点；
3、本发明所用镀瓷材料，基本不使用有机溶剂，VOC含量低，环保性能好。
附图说明
图1为本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料的结构示意图；
图2为本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法流程图；
其中，1为聚碳酸酯基材、2为陶瓷薄膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明下述实施例中所用的原材料除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购得。
实施例中对复合材料性能的检测采用以下方法：
硬度采用GB/T1730-1993方法测定，附着力采用GB/T9286-1998方法测定，柔韧性采用GB/T 1731-1993方法测定，瞬间耐温采用GB/T 1735-1979方法测定。
如图1所示，本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料，包括聚碳酸酯基材1及紧密结合在聚碳酸酯基材1表面的陶瓷薄膜2，陶瓷薄膜2的厚度为5～80μm。
优选的，陶瓷薄膜2的厚度为15～40μm。
本发明实施方式中，陶瓷薄膜2由镀瓷材料110～120℃烧结而成，所述镀瓷材料包括下述重量份组分混合反应制得：
酸性硅溶胶40～80份，无机填料20～40份，着色颜料0～20份，甲基三烷 氧基硅烷20～60份，苯基三烷氧基硅烷0～6份，四烷氧基硅烷0～10份，附着力促进剂0.05～0.3份，硅烷偶联剂1～5份，酸性催化剂0～10份，固化剂0.1～0.4份。
所述陶瓷薄膜的厚度为15～40μm。
优选的，所述酸性硅溶胶的粒径为5～100nm。本实施方式中，酸性硅溶胶为苏州纳迪微电子有限公司生产的酸性硅溶胶,其固体含量为30wt％，硅溶胶粒径为12nm，其他实施方式中也可采用美国格雷斯化学生产的Ludox系列酸性硅溶胶。所述无机填料为云母、滑石粉、氧化铝粉、晶须硅、硅微粉、玻璃鳞片、沉淀硫酸钡中任一种或几种的混合物；所述着色颜料为炭黑、铁铬黑、钛白粉、铁黄、铁红、大红、酞菁蓝、酞菁绿、纳米氧化铁、珠光颜料、金属颜料调配色浆中的任一种或几种的混合物。所述甲基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷；所述苯基三烷氧基硅烷为苯基三甲氧基硅烷和/或苯基三乙氧基硅烷；所述四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷和/或四乙氧基硅烷。所述附着力促进剂为聚酯二元醇或聚酯二元醇与聚酯二元酸的混合物，所述聚酯二元醇为聚己二酸丁二醇酯二元醇和/或聚四氢呋喃二醇或己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元醇；所述聚酯二元酸为聚己二酸丁二醇酯二元酸和/或己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元酸；所述聚酯二元醇与聚酯二元酸中聚酯的数均分子量在400～5000之间，聚酯二元醇与聚酯二元酸的质量比大于1:1。所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。所述酸性催化剂为盐酸、醋酸或硫酸。所述固化剂为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙级氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、盐酸胍、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或几种的混合物；或者为四甲基氢氧化铵的盐酸盐、四乙基氢氧化铵的盐酸盐、四丙基氢氧化铵的盐酸盐、四丁基氢氧化铵的盐酸盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的盐酸盐中任一种或几种的混合物；或者为四甲基氢氧化铵的醋酸盐、四丁基氢氧化 铵的醋酸盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的醋酸盐中任一种或几种的混合物。
如图2所示，本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法，包括：
S101.配置镀瓷材料：将酸性硅溶胶40～80份，无机填料20～40份，着色颜料0～20份，甲基三烷氧基硅烷20～60份，苯基三烷氧基硅烷0～6份，四烷氧基硅烷0～10份，附着力促进剂0.05～0.3份，硅烷偶联剂1～5份，酸性催化剂0～10份，固化剂0.1～0.4份进行混合后，在高速分散机下以不小于1000r/m的速度搅拌40～90min，静止熟化2～24h，获得镀瓷材料；
S102.准备聚碳酸酯基材；
S103.成品制备：将获得的镀瓷材料通过喷涂、浸涂、淋涂、刷涂或辊涂方式涂覆在清洁后的聚碳酸酯基材表面，在室温下预干燥5-10min后，110℃～120℃下放置0.5～2h，使聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
优选的，所述步骤S101.配置镀瓷材料中，所述镀瓷材料使用前再次搅拌均匀，并用100目以上的滤网过滤，备用。
优选的，所述步骤S102.准备聚碳酸酯基材中，聚碳酸酯基材使用前用去离子水、乙醇或者异丙醇依次清洗其表面，除去聚碳酸酯基材表面的灰尘和油污。
实施例1
参照附图2中流程，制备白色聚碳酸酯-陶瓷复合材料板材
S101.配置镀瓷材料：将60g酸性硅溶胶、1g醋酸、20g钛白粉、15g氧化铝粉、12g云母、5g硅微粉、5g滑石粉、40g甲基三乙氧基硅烷、1.2gγ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、0.2g平均分子量为600的聚己二酸丁二醇酯二元醇(用异丙醇分散后加入)、0.1g四丁基氢氧化铵混合后，在高速分散机下以1200r/min的速度搅拌反应60min，静止熟化10h后，获得镀瓷材料；使用前，将镀瓷材料再次搅拌均匀，并以100目滤网过滤，备用；
S102.准备聚碳酸酯基材：将聚碳酸酯基材板材依次经去离子水、乙醇洗涤后干燥备用；
S103.成品制备：将镀瓷材料喷涂在清洗并干燥后的聚碳酸酯基材板材表面，膜厚控制在30μm左右；在室温下预干燥10min后，放入115℃下放置2h，聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
经检测，本实施例中聚碳酸酯-陶瓷复合材料陶瓷薄膜厚度为30μm，表面硬度3H，附着力0级，复合材料弯曲时陶瓷层未见开裂，瞬间耐温＞500℃，在加速老化箱中放置4000h，未见失光、开裂和附着力下降。
实施例2
参照附图2中流程，制备蓝色正方形聚碳酸酯-陶瓷复合材料
S101.配置镀瓷材料：将40g酸性硅溶胶、1g盐酸、2g酞菁蓝、7g氧化铝粉、18g硅微粉、5g云母，40g甲基三乙氧基硅烷、3g苯基三甲氧基硅烷、1gγ-氯丙基三甲氧基硅烷、0.15g平均分子量为2000的聚己二酸丁二醇酯二元醇、0.05g平均分子量为1000的聚己二酸丁二醇酯二元酸(用异丙醇分散后加入)、0.1g盐酸胍混合后，在高速分散机下以1200r/min的速度搅拌反应60min，静止熟化10h后，获得镀瓷材料；使用前，再次搅拌均匀，并以100目滤网过滤，备用；
S102.准备聚碳酸酯基材：将方形聚碳酸酯基材依次经去离子水洗、异丙醇洗涤后干燥备用；
S103.成品制备：将镀瓷材料浸涂在清洗并干燥后的聚碳酸酯基材板材表面，膜厚控制在45μm左右；在室温下预干燥10min后，放入115℃下放置2h，聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得蓝色方形聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
经检测，本实施例中聚碳酸酯-陶瓷复合材料陶瓷薄膜厚度为45μm，表面硬度3H，附着力0级，瞬间耐温＞500℃，在加速老化箱中放置4000h，未见失光、开裂和附着力下降。放入80℃去离子水中浸泡2h，陶瓷与聚碳酸酯基材依然紧密结合。
实施例3
参照附图2中流程，制备多层聚碳酸酯-陶瓷复合材料
S101.配置镀瓷材料：将50g酸性硅溶胶，0.5g硫酸、2g大红染料、7g滑石粉、10g硅微粉、5g玻璃鳞片、5g沉淀硫酸钡、40g甲基三甲氧基硅烷、2.5g苯基三乙氧基硅烷，1gγ-(2，3-环氧丙烷)丙基三乙氧基硅烷、0.2g平均分子量为3000的聚己二酸丁二醇酯二元醇(用异丙醇分散后加入)，0.1g四丁基氯化铵混合后，在高速分散机下以1500r/min的速度搅拌反应80分钟，静止熟化9h后，获得镀瓷材料；使用前，再次搅拌均匀，并以100目滤网过滤，加入200g去离子水稀释，搅拌均匀后备用；
S102.准备聚碳酸酯基材：取厚度为100μm的聚碳酸酯基材薄膜，依次经去离子水性、乙醇洗涤干燥后备用，
S103.成品制备：将镀瓷材料快速辊涂在清洗并干燥后的聚碳酸酯基材薄膜，膜厚控制在5μm左右。室温表干后，对表面涂有镀瓷材料的聚碳酸酯基材薄膜压制、堆叠一起形成4层材料，然后放入120℃下放置1h，即得4层聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
经检测，本实施例中聚碳酸酯-陶瓷复合材料陶瓷薄膜厚度为5μm，表面硬度3H，层间结合力为0级，瞬间耐温＞500℃，在加速老化箱中放置4000h，未见失光、开裂和附着力下降。
实施例4
参照附图2中流程，制备黑色聚碳酸酯-陶瓷复合材料板材
S101.配置镀瓷材料：将80g酸性硅溶胶、3g醋酸、15g炭黑、15g氧化铝粉、12g晶须硅、5g云母、5g滑石粉、15g甲基三乙氧基硅烷、30g甲基三甲氧基硅烷、2gγ-氨基丙基三甲氧基、0.2g平均分子量为1000的聚己二酸丁二醇酯二元醇(用异丙醇分散后加入)、0.1g盐酸胍、0.3g固化剂四丁基氢氧化铵混合后，在高速分散机下以1500r/min的速度搅拌反应40min，静止熟化6h后，获得镀瓷材料；使用前，再次搅拌均匀，并以100目滤网过滤，备用；
S102.准备聚碳酸酯基材：将聚碳酸酯基材板材依次经去离子水、乙醇洗涤 后干燥备用；
S103.成品制备：将镀瓷材料喷涂在清洗并干燥后的聚碳酸酯基材板材表面，膜厚控制在40μm左右；在室温下预干燥10min后，放入120℃下放置1h，聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
经检测，本实施例中聚碳酸酯-陶瓷复合材料陶瓷薄膜厚度为40μm，表面硬度3H，附着力0级，复合材料弯曲时陶瓷层未见开裂，瞬间耐温＞500℃，在加速老化箱中放置4000h，未见失光、开裂和附着力下降。
实施例5
参照附图2中流程，制备绿色聚碳酸酯-陶瓷复合材料板材
S101.配置镀瓷材料：将40g酸性硅溶胶、6g醋酸、5g酞菁绿、20g氧化铝粉、5g滑石粉、10g甲基三乙氧基硅烷、40g甲基三甲氧基硅烷、2gγ-氯丙基三甲氧基硅烷、0.2g平均分子量为1000的聚四氢呋喃二醇(用异丙醇分散后加入)、0.3g四丁基氢氧化铵的醋酸钠混合后，在高速分散机下以1200r/min的速度搅拌反应90min，静止熟化15h后，获得镀瓷材料；使用前，再次搅拌均匀，并以100目滤网过滤，备用；
S102.准备聚碳酸酯基材：将聚碳酸酯基材板材依次经去离子水、异丙醇洗涤后干燥备用；
S103.成品制备：将镀瓷材料喷涂在清洗并干燥后的聚碳酸酯基材板材表面，膜厚控制在15μm左右；在室温下预干燥10min后，放入120℃下放置1.5h，聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
经检测，本实施例中聚碳酸酯-陶瓷复合材料陶瓷薄膜厚度为15μm，表面硬度3H，附着力0级，复合材料弯曲时陶瓷层未见开裂，瞬间耐温＞500℃，在加速老化箱中放置4000h，未见失光、开裂和附着力下降。
实施例6
参照附图2中流程，制备聚碳酸酯-陶瓷复合材料板材
S101.配置镀瓷材料：将80g酸性硅溶胶、5g醋酸、25g氧化铝粉、12g晶 须硅、50g甲基三甲氧基硅烷、4gγ-氯丙基三甲氧基硅烷、0.4g平均分子量为3000的己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元醇(用异丙醇分散后加入)、0.4g四丁基氢氧化铵混合后，在高速分散机下以1500r/min的速度搅拌反应40min，静止熟化20h后，获得镀瓷材料；使用前，再次搅拌均匀，并以100目滤网过滤，备用；
S102.准备聚碳酸酯基材：将聚碳酸酯基材板材依次经去离子水、乙醇洗涤后干燥备用；
S103.成品制备：将镀瓷材料喷涂在清洗并干燥后的聚碳酸酯基材板材表面，膜厚控制在60μm左右；在室温下预干燥10min后，放入120℃下放置2h，聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
经检测，本实施例中聚碳酸酯-陶瓷复合材料陶瓷薄膜厚度为60μm，表面硬度3H，附着力0级，复合材料弯曲时陶瓷层未见开裂，瞬间耐温＞500℃，在加速老化箱中放置4000h，未见失光、开裂和附着力下降。
结合上述实施例1-6中检测结果及现有等离子熔射法制备的塑料-陶瓷复合材料的检测数据可以看出，本发明中制备方法获得的聚碳酸酯-陶瓷复合材料除表面硬度比等离子熔射法所制备的塑料-陶瓷复合材料略差外，在产品柔韧性、加工温度要求、加工成本以及陶瓷厚度控制方面均优于等离子熔射法，满足建筑、家居及高新技术领域的应用需求。由于制备工艺简单，可根据需求对颜色进行调整，本发明中聚碳酸酯-陶瓷复合材料可制备出多种艺术效果，易于大规模推广。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，包括聚碳酸酯基材及紧密结合在聚碳酸酯基材表面的陶瓷薄膜，所述陶瓷薄膜的厚度为5～80μm；所述陶瓷薄膜由镀瓷材料烧结而成，所述镀瓷材料包括下述重量份组分混合反应制得：
酸性硅溶胶40～80份，无机填料20～40份，着色颜料0～20份，甲基三烷氧基硅烷20～60份，苯基三烷氧基硅烷0～6份，四烷氧基硅烷0～10份，附着力促进剂0.05～0.3份，硅烷偶联剂1～5份，酸性催化剂0～10份，固化剂0.1～0.4份。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述陶瓷薄膜的厚度为15～40μm。
3.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述酸性硅溶胶的粒径为5～100nm。
4.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述无机填料为云母、滑石粉、氧化铝粉、晶须硅、硅微粉、玻璃鳞片、沉淀硫酸钡中任一种或几种的混合物；所述着色颜料为炭黑、铁铬黑、钛白粉、铁黄、铁红、大红、酞菁蓝、酞菁绿、纳米氧化铁、珠光颜料、金属颜料调配色浆中的任一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述甲基三烷氧基硅烷为甲基三甲氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷；所述苯基三烷氧基硅烷为苯基三甲氧基硅烷和/或苯基三乙氧基硅烷；所述四烷氧基硅烷为四甲氧基硅烷和/或四乙氧基硅烷。
6.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述附着力促进剂为聚酯二元醇或聚酯二元醇与聚酯二元酸的混合物，所述聚酯二元醇为聚己二酸丁二醇酯二元醇和/或聚四氢呋喃二醇或己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元醇；所述聚酯二元酸为聚己二酸丁二醇酯二元酸和/或己二醇-丁二醇酯-四氢呋喃二醇共聚二元酸；所述聚酯二元醇与聚酯二元酸中聚酯的数均分子量在400～5000之间，聚酯二元醇与聚酯二元酸的质量比大于1:1。
7.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
8.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述酸性催化剂为盐酸、醋酸或硫酸。
9.如权利要求1所述的聚碳酸酯-陶瓷复合材料，其特征在于，所述固化剂为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙级氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、盐酸胍、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或几种的混合物；或者为四甲基氢氧化铵的盐酸盐、四乙基氢氧化铵的盐酸盐、四丙基氢氧化铵的盐酸盐、四丁基氢氧化铵的盐酸盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的盐酸盐中任一种或几种的混合物；或者为四甲基氢氧化铵的醋酸盐、四丁基氢氧化铵的醋酸盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的醋酸盐中任一种或几种的混合物。
10.权利要求1-9任一项所述聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法，包括：
配置镀瓷材料：将制备镀瓷材料所需的各组分进行混合后，在高速分散机下以不小于1000r/m的速度搅拌40～90min，静止熟化2～24h，获得镀瓷材料；
准备聚碳酸酯基材；
成品制备：将获得的镀瓷材料通过喷涂、浸涂、淋涂、刷涂或辊涂方式涂覆在清洁后的聚碳酸酯基材表面，在室温下预干燥5-10min后，110℃～120℃下放置0.5～2h，使聚碳酸酯基材表面烧结形成致密的陶瓷薄膜，即得聚碳酸酯-陶瓷复合材料。
11.如权利要求10所述聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤配置镀瓷材料中，所述镀瓷材料使用前再次搅拌均匀，并用100目以上的滤网过滤，备用。
12.如权利要求10所述聚碳酸酯-陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤准备聚碳酸酯基材中，聚碳酸酯基材使用前用去离子水、乙醇或者异丙醇依次清洗其表面，除去聚碳酸酯基材表面的灰尘和油污。
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