CN109438955A - 一种高韧性、高阻燃性的pbt/pc复合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及复合材料技术领域,提供了一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料及制备方法。该方法通过将SiO2湿凝胶与前驱体氢氧化铋溶液混合制成复合湿凝胶,然后经进一步反应及干燥,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶,将复合气凝胶研磨为微粉后采用乙烯‑辛烯共聚物进行包覆,制得增韧阻燃剂,再与PC、PBT、助剂进行共混及挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料。与传统方法相比,本发明制备的PBT/PC复合材料,不仅具有良好的韧性,缺口冲击强度高,而且具有良好的阻燃性,氧指数高。
Description
技术领域
本发明属于复合材料的技术领域,提供了一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料及制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是综合性能优异的工程材料,其为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性、和热稳定性。其结晶速率快,高速成型,具有优异的耐溶剂性、耐热性、韧性、耐磨性、耐候性、耐疲劳性、自润性、低摩擦系数、吸水率低,在潮湿的环境下仍然保持着各种良好性能,电绝缘性好,但是体积电阻、介电损耗大。拉伸性能较好,但其成品成型收缩率较大,存在着缺口冲击强度低,耐水解性差,低温下迅速结晶,高温刚性不足等特点。
聚碳酸酯(PC)是一种线型的几乎无色的玻璃态无定形聚合物,具有冲击强度良好,电绝缘性能优良,使用温度范围宽,制品尺寸稳定性好等优点,但分子链中含有大量的苯环,刚性和空间位阻都较大,故其熔融温度较高,加工时流动性能差制品易发生应力开裂,残余应力较大,耐磨性差,对缺口敏感,这些都使其在生产应用中受到了限制。
针对PBT、PC材料各自的优缺点,研究和应用PBT/PC复合材料成为高分子材料领域的一项重要课题。虽然PBT/PC复合材料可以解决单一材料的一些缺点,具有良好的使用性能,但因PBT为结晶聚合物,而PC为非晶聚合物,因此PBT/PC复合材料是典型的非晶/结晶聚合物共混体系。而由于PBT和PC界面粘结性较差,致使PBT/PC复合材料的冲击强度低,同时PBT和PC材料本身的阻燃性能较差,阻燃剂的加入会进一步降低复合材料的冲击韧性,制约了PBT/PC复合材料的发展应用。
综上所述,现有技术的PBT/PC复合材料通常具有韧性差、阻燃性差的缺陷,因此开发一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料,有着重要的意义。
发明内容
可见,PBT/PC复合材料通常具有韧性差、阻燃性差的缺陷。针对这种情况,本发明提出一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料及制备方法,所得PBT/PC复合材料,不仅具有良好的韧性,缺口冲击强度高,而且具有良好的阻燃性,氧指数高。
为实现上述目的,本发明涉及的具体技术方案如下:
一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,所述PBT/PC复合材料制备的具体步骤如下:
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至3~4,充分搅拌,然后置于60~70℃的恒温箱中,30~40h后取出,在室温下老化5~10d,制得SiO2湿凝胶;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至15~20%,然后将质量浓度为50~60%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀3~5h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料。
优选的,步骤(1)所述各原料的重量份为,正硅酸乙酯15~20重量份、乙醇30~40重量份、水40~55重量份。
优选的,步骤(2)所述反应溶液中,氨水20~30重量份、硝酸铋溶液70~80重量份。
优选的,步骤(2)所述反应温度为80~90℃,时间为5~8h。
优选的,步骤(3)所述氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液30~50重量份、SiO2湿凝胶50~70重量份。
优选的,步骤(4)所述恒温箱的温度为120~140℃,反应时间为6~9h;所述冷冻干燥的温度为-20~-50℃,时间为3~5h;所述烘干的温度为110~130℃,时间为5~8h。
优选的,步骤(5)所述增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉60~80重量份、乙烯-辛烯共聚物20~40重量份。
优选的,步骤(6)所述PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂8~12重量份、聚碳酸酯30~55重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯29~60重量份、亚磷酸三苯酯1.5~3重量份、N-苯基-α-萘胺0.5~1重量份。
优选的,步骤(6)所述双螺杆挤出机各区段的加热温度为215~225℃、230~240℃、235~245℃、230~240℃。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料。所述PBT/PC复合材料是通过将SiO2湿凝胶与前驱体氢氧化铋溶液混合制成复合湿凝胶,然后经进一步反应及干燥,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶,将复合气凝胶研磨为微粉后采用乙烯-辛烯共聚物进行包覆,制得增韧阻燃剂,再与PC、PBT、助剂进行共混及挤出造粒而制得。
本发明提供了一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料及制备方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
1.本发明制备的PBT/PC复合材料,通过乙烯-辛烯共聚物对SiO2微粉进行包覆,提高了SiO2微粉在PBT/PC复合材料中的分散性,防止团聚,当材料受到外界冲击力时,增韧阻燃剂诱发产生大量的桥接微裂纹,乙烯-辛烯共聚物在SiO2与PBT/PC基体之间形成韧带,可有效促进应力传递与分散,使微裂纹终止,防止发展成具有破坏性的裂纹,因而可明显提高PBT/PC复合材料的冲击韧性。
2.本发明制备的PBT/PC复合材料,在SiO2湿凝胶中加入前驱体氢氧化铋溶液,通过进一步的反应,前驱体氢氧化铋转变为氢氧氧铋,并与SiO2复合,PBT/PC复合材料燃烧时,氢氧氧铋分解生成氧化铋和水,可吸收大量热量,降低材料表面温度,生成的水变为蒸汽可稀释空气中的可燃气体及助燃气体浓度,氧化铋可形成碳化保护层,对材料与空气起到隔离作用,阻止进一步燃烧,因此可明显提高PBT/PC复合材料的阻燃性。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至3.5,充分搅拌,然后置于66℃的恒温箱中,36h后取出,在室温下老化7d,制得SiO2湿凝胶;各原料的重量份为,正硅酸乙酯17重量份、乙醇34重量份、水49重量份;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至17%,然后将质量浓度为56%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀4h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;反应溶液中,氨水24重量份、硝酸铋溶液76重量份;反应温度为86℃,时间为7h;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液38重量份、SiO2湿凝胶62重量份;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;恒温箱的温度为128℃,反应时间为7h;冷冻干燥的温度为-36℃,时间为4h;烘干的温度为118℃,时间为7h;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉68重量份、乙烯-辛烯共聚物32重量份;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料;PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂11.5重量份、聚碳酸酯43重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯43重量份、亚磷酸三苯酯2重量份、N-苯基-α-萘胺0.5重量份;双螺杆挤出机各区段的加热温度为220℃、235℃、240℃、235℃。
实施例2
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至3,充分搅拌,然后置于62℃的恒温箱中,38h后取出,在室温下老化6d,制得SiO2湿凝胶;各原料的重量份为,正硅酸乙酯16重量份、乙醇32重量份、水52重量份;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至16%,然后将质量浓度为52%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀3.5h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;反应溶液中,氨水22重量份、硝酸铋溶液78重量份;反应温度为83℃,时间为7h;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液35重量份、SiO2湿凝胶65重量份;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;恒温箱的温度为125℃,反应时间为8h;冷冻干燥的温度为-40℃,时间为3.5h;烘干的温度为115℃,时间为7h;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉65重量份、乙烯-辛烯共聚物35重量份;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料;PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂9重量份、聚碳酸酯44重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯44重量份、亚磷酸三苯酯2.5重量份、N-苯基-α-萘胺0.5重量份;双螺杆挤出机各区段的加热温度为215℃、230℃、235℃、230℃。
实施例3
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至4,充分搅拌,然后置于69℃的恒温箱中,37h后取出,在室温下老化9d,制得SiO2湿凝胶;各原料的重量份为,正硅酸乙酯19重量份、乙醇37重量份、水44重量份;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至19%,然后将质量浓度为58%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀4.5h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;反应溶液中,氨水28重量份、硝酸铋溶液72重量份;反应温度为88℃,时间为6h;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液45重量份、SiO2湿凝胶55重量份;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;恒温箱的温度为135℃,反应时间为7h;冷冻干燥的温度为-30℃,时间为4.5h;烘干的温度为125℃,时间为6h;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉75重量份、乙烯-辛烯共聚物25重量份;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料;PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂10重量份、聚碳酸酯44重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯44重量份、亚磷酸三苯酯1.5重量份、N-苯基-α-萘胺0.5重量份;双螺杆挤出机各区段的加热温度为225℃、240℃、245℃、240℃。
实施例4
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至3,充分搅拌,然后置于60℃的恒温箱中, 40h后取出,在室温下老化5d,制得SiO2湿凝胶;各原料的重量份为,正硅酸乙酯15重量份、乙醇30重量份、水55重量份;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至15%,然后将质量浓度为50%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀5h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;反应溶液中,氨水20重量份、硝酸铋溶液80重量份;反应温度为80℃,时间为8h;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液30重量份、SiO2湿凝胶70重量份;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;恒温箱的温度为120℃,反应时间为9h;冷冻干燥的温度为-20℃,时间为5h;烘干的温度为110℃,时间为8h;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉60重量份、乙烯-辛烯共聚物40重量份;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料;PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂12重量份、聚碳酸酯42重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯42重量份、亚磷酸三苯酯3重量份、N-苯基-α-萘胺1重量份;双螺杆挤出机各区段的加热温度为215℃、230℃、235℃、230℃。
实施例5
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至4,充分搅拌,然后置于70℃的恒温箱中,30h后取出,在室温下老化10d,制得SiO2湿凝胶;各原料的重量份为,正硅酸乙酯20重量份、乙醇40重量份、水40重量份;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至20%,然后将质量浓度为60%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀5h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;反应溶液中,氨水30重量份、硝酸铋溶液70重量份;反应温度为90℃,时间为5h;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液50重量份、SiO2湿凝胶50重量份;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;恒温箱的温度为140℃,反应时间为6h;冷冻干燥的温度为-50℃,时间为3h;烘干的温度为130℃,时间为5h;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉80重量份、乙烯-辛烯共聚物20重量份;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料;PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂9重量份、聚碳酸酯44重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯44重量份、亚磷酸三苯酯2重量份、N-苯基-α-萘胺1重量份;双螺杆挤出机各区段的加热温度为225℃、240℃、245℃、240℃。
实施例6
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至3.5,充分搅拌,然后置于65℃的恒温箱中,35h后取出,在室温下老化8d,制得SiO2湿凝胶;各原料的重量份为,正硅酸乙酯18重量份、乙醇35重量份、水47重量份;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至18%,然后将质量浓度为55%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀4h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;反应溶液中,氨水25重量份、硝酸铋溶液75重量份;反应温度为85℃,时间为6h;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液40重量份、SiO2湿凝胶60重量份;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;恒温箱的温度为130℃,反应时间为8h;冷冻干燥的温度为-40℃,时间为4h;烘干的温度为120℃,时间为6h;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉70重量份、乙烯-辛烯共聚物30重量份;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料;PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂11重量份、聚碳酸酯43重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯43重量份、亚磷酸三苯酯2重量份、N-苯基-α-萘胺1重量份;双螺杆挤出机各区段的加热温度为220℃、235℃、240℃、235℃。
对比例1
PBT/PC复合材料制备过程中,未添加增韧阻燃剂,其他制备条件与实施例6一致。
性能测试:
(1)缺口冲击强度:参照ASTM D256标准进行悬臂梁缺口冲击强度试验,测试设备为XCJ-4型冲击试验机 ,分别测试20℃和-20℃环境下,本发明制得的PBT/PC复合材料的缺口冲击强度;
(2)氧指数:将本发明制得的PBT/PC复合材料制成100~150mm×6.5mm×3mm的样品,按GB/T2406-2009标准,采用HC-2型氧指数测定仪测得PBT/PC复合材料的氧指数。
所得数据如表1所示。
表1:
Claims (10)
1.一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于,所述PBT/PC复合材料制备的具体步骤如下:
(1)将正硅酸乙酯加入乙醇与水的混合溶剂中,加入盐酸调节pH值至3~4,充分搅拌,然后置于60~70℃的恒温箱中,30~40h后取出,在室温下老化5~10d,制得SiO2湿凝胶;
(2)将五水合硝酸铋加入浓硝酸中,完全溶解后加入去离子水稀释溶液浓度至15~20%,然后将质量浓度为50~60%的氨水与硝酸铋溶液同时滴入搅拌容器中,反应结束后停止搅拌,静置沉淀3~5h,除去上清液,制得前驱体氢氧化铋溶液;
(3)将步骤(2)制得的前驱体氢氧化铋溶液加入步骤(1)制得的SiO2湿凝胶中,搅拌分散均匀,制得氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶;
(4)将步骤(3)制得的氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶置于恒温箱中继续反应,反应结束后取出,先冷冻干燥,再进一步加热烘干,制得氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶;
(5)将步骤(4)制得的氢氧氧铋/SiO2复合气凝胶研磨为微粉,然后与乙烯-辛烯共聚物进行捏合,制得乙烯-辛烯共聚物包覆氢氧氧铋/SiO2复合微粉的增韧阻燃剂;
(6)将步骤(5)制得的增韧阻燃剂与聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、亚磷酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺进行高速混合,然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒,制得高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料。
2.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述各原料的重量份为,正硅酸乙酯15~20重量份、乙醇30~40重量份、水40~55重量份。
3.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述反应溶液中,氨水20~30重量份、硝酸铋溶液70~80重量份。
4.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述反应温度为80~90℃,时间为5~8h。
5.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述氢氧化铋/SiO2复合湿凝胶中,前驱体氢氧化铋溶液30~50重量份、SiO2湿凝胶50~70重量份。
6.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述恒温箱的温度为120~140℃,反应时间为6~9h;所述冷冻干燥的温度为-20~-50℃,时间为3~5h;所述烘干的温度为110~130℃,时间为5~8h。
7.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(5)所述增韧阻燃剂中,氢氧氧铋/SiO2复合微粉60~80重量份、乙烯-辛烯共聚物20~40重量份。
8.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(6)所述PBT/PC复合材料中,增韧阻燃剂8~12重量份、聚碳酸酯30~55重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯29~60重量份、亚磷酸三苯酯1.5~3重量份、N-苯基-α-萘胺0.5~1重量份。
9.根据权利要求1所述一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(6)所述双螺杆挤出机各区段的加热温度为215~225℃、230~240℃、235~245℃、230~240℃。
10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的一种高韧性、高阻燃性的PBT/PC复合材料。
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