CN113234312A - 一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于高分子复合材料领域，公开了一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料及其制备方法。本发明通过在碳酸酯树脂体系中添加一定比例的苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物、纳米掺杂锡酸锌粉体和其他助剂，可以极大程度上提高碳酸酯树脂制件的抗冲击性能和抗弯折能力，并显著提升制件产品对于紫外线和红外线的阻隔吸收能力，显著提升产品在室外的光学应用性能和稳定性，显著减少光老化和开裂情况的发生，提高相关制件的良品率，制备出的复合材料可以用于挤出、模压成型等加工工艺流程中，具有广泛的应用前景。

Description

一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料及 其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料开发制备技术领域，具体涉及一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯树脂是一种应用非常广泛的工程塑料。但现阶段应用有的聚碳酸酯树脂的具有紫外线吸收能力相对较弱，容易在室外长期使用过程中发生老化、发黄，从而很容易脆化破裂，聚碳酸酯树脂本身的透光性强，从而造成隔热效果不理想。此外现阶段开发应用的碳酸酯树脂的抗冲击和抗弯折性能也相对较差。这些都极大限制了聚碳酸酯树脂在复杂室外苛刻条件下的广泛应用。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种抗弯折并能有效阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述碳酸酯材料存在的缺陷而提供一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料及其制备方法。该材料通过在碳酸酯树脂材料中添加具有一定组分比例的笨乙烯-丙烯酸酯共聚物和掺杂锡酸锌纳米粉体，并添加一定比例的助剂组分，从而能够在很大程度上提升相关材料的抗弯折和抗冲击性能，并使材料具有对紫外线和红外线比较好的阻隔吸收效果，从而显著提升相关材料抗光学老化性能，极大地提升相关材料的实际应用性能。
本发明另一目的在于提供上述抗弯折并能有效阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料的制备方法。
所述复合材料中按重量百分比包括以下组分：聚碳酸酯树脂80％-95％，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物0.5％-15％，纳米掺杂锡酸锌粉体1％-10％，有机硅橡胶0.5％-5％，无卤阻燃剂2％-10％，其他助剂为1％-5％。
所述复合材料中的聚碳酸酯树脂为相对分子质量为5000-50000的双酚A型聚碳酸酯、交联结构的聚碳酸酯和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中的一种或几种的混合物，并优选交联结构聚碳酸酯和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物树脂。
所述复合材料中的苯乙烯-丙烯酸酯为苯乙烯和丙烯酸二者的共聚物，丙烯酸的含量为20％-30％。
所述复合材料中掺杂锡酸锌纳米粉体为掺杂金属元素的纳米锡酸锌粉体颗粒，所述掺杂锡酸锌纳米粉体的通式为Zn(CX)SnO3,其中，C为具有红外反射阻隔特性的掺杂元素，x代表原料中C与Zn的摩尔比，x取值在0.1％-10％之间。所述C可选用钛(Ti)、锰(Mn)、锆(Zr)、钇(Y)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钪(Sc)、铜(Cu)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)或稀土元素中的一种或多种。
所述复合材料中掺杂锡酸锌纳米粉体为的颗粒粒径为10-1500nm；优选尺寸范围为50-200nm。
所述复合材料中助剂为有机硅橡胶、阻燃剂、抗氧剂、抗滴落剂、润滑剂、酯交换抑制剂、色粉中的一种或几种。
所述有机硅橡胶为商品化的有机硅橡胶的一种或几种。
所述阻燃剂为商品化环状有机磷阻燃剂的一种或几种。
所述抗氧剂为商品化的酚类抗氧剂中的一种或几种。
所述润滑剂为多醇硬脂酸酯中的一种或几种。
所述的酯交换抑制剂为焦磷酸二氢二钠、焦磷酸三氢一钠、焦磷酸一氢三钠中的一种或几种。
所述的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将一定量的将苯乙烯-丙烯酸酯、有机硅橡胶、无卤阻燃剂和其他助剂共混，搅拌均匀，形成混合物A。
(2)将步骤(1)所得到的混合物A加入到聚碳酸酯树脂中，然后加入一定量的纳米掺杂锡酸锌粉体，加热并高速搅拌均匀，形成混合物B。
(3)将步骤(2)所得到的混合物B置于高速搅拌剪切机中，搅拌并加热至后维持搅拌20-30分钟，冷却至室温，然后置于蜜炼造粒机中造粒成型。
所述的复合材料制备方法，步骤(3)中将各组分按照重量百分比混合，然后加入到造粒设备中，经过加热熔融共混从而挤出造粒，得到复合材料颗粒。
所述的复合材料制备方法造粒熔融温度为200-300℃。
所述复合材料在建筑材料、高铁、日用品、家用电器领域的应用的一种或几种。
本发明中聚碳酸酯树脂、苯乙烯-丙烯酸酯、掺杂锡酸锌纳米粉体和助剂之间的相互协同作用，显著提高聚碳酸酯基复合材料的抗弯折和抗冲击性能，并通过添加掺杂锡酸锌纳米粉体显著提升相关材料对于紫外线和红外线的阻隔能力。并能在一定程度上极大改善聚碳酸树脂体系的流动性，使复合材料更容易被加工成型，使得聚碳酸组合物具有良外观的优势。本发明提供的复合材料及其制备过程环保，且制备工艺简单，设备成本要求低，更适合工业化生产，可广泛应用于多个领域。
具体实施方式
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品，其中掺杂锡酸锌纳米粉体为元颉新材料科技(浙江)有限公司提供，产品编号为：ZSO-100。
具体实施1：按照以下组分组成：聚碳酸酯树脂85％，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物5％，纳米掺杂锡酸锌粉体3％，有机硅橡胶2％，无卤阻燃剂1％，其他助剂为4％。其中，选用颗粒尺寸为100nm左右的锡酸锌纳米粉体(锆元素掺杂量为2％)。将各组分按重量比于搅拌机中混合后，用双螺杆挤出机造粒，造粒温度250摄氏度至300摄氏度之间。制成样品片经过光学阻隔测试对于紫外光的隔断率可以达到85％，对于红外线阻隔率可以达到90％，弯曲强度可以达到140MPa。
具体实施2：按照以下组分组成：聚碳酸酯树脂80％，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物6％，纳米掺杂锡酸锌粉体5％，有机硅橡胶3％，无卤阻燃剂1％，其他助剂为5％。其中，选用颗粒尺寸为100nm左右的锡酸锌纳米粉体(锆元素掺杂量为2％)。将各组分按重量比于搅拌机中混合后，用双螺杆挤出机造粒，造粒温度250摄氏度至300摄氏度之间。制成的样品片经过光学阻隔测试对于紫外光的隔断率可以达到90％，对于红外线阻隔率可以达到90％，弯曲强度可以达到145MPa。
本发明中的各原料组分配比，本领域技术人员可根据应用领域自由选择，在本发明限定的范围内，可以加工出性能较好的成品，因此发明申请人不在此一一列举组分配比的实施例。

Claims (10)

1.一种抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，该材料是一种以碳酸酯为基础的复合材料体系，所述复合材料中按重量百分比包括以下组分：聚碳酸酯树脂80％-95％，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物0.5％-15％，纳米掺杂锡酸锌粉体1％-10％，有机硅橡胶0.5％-5％，无卤阻燃剂2％-10％，其他助剂为1％-5％。
2.一种如权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将一定量的将苯乙烯-丙烯酸酯、有机硅橡胶、无卤阻燃剂和其他助剂共混，搅拌均匀，形成混合物A。
(2)将步骤(1)所得到的混合物A加入到聚碳酸酯树脂中，然后加入一定量的纳米掺杂锡酸锌粉体，加热并高速搅拌均匀，形成混合物B。
(3)将步骤(2)所得到的混合物B置于高速搅拌剪切机中，搅拌并加热至后维持搅拌20-30分钟，冷却至室温，然后置于蜜炼造粒机中造粒成型。
3.根据权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂为相对分子质量为5000-50000的双酚A型聚碳酸酯、交联结构的聚碳酸酯和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中的一种或几种的混合物，并优选交联结构的聚碳酸酯和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物树脂。
4.根据权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，其特征在于所述的苯乙烯-丙烯酸酯为苯乙烯和丙烯酸二者的共聚物，所述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物中丙烯酸的含量为20％-30％。
5.根据权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述掺杂锡酸锌纳米粉体为掺杂金属元素的纳米锡酸锌粉体颗粒，所述掺杂锡酸锌纳米粉体的通式为Zn(CX)SnO3,其中，C为具有红外反射阻隔特性的掺杂元素，x代表原料中C与Zn的摩尔比，x取值在0.1％-10％之间。所述C可选用钛(Ti)、锰(Mn)、锆(Zr)、钇(Y)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钪(Sc)、铜(Cu)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)或稀土元素中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述掺杂锡酸锌纳米粉体为的颗粒粒径为10-1500nm；优选尺寸范围为50-200nm。
7.根据权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料其特征在于，所述助剂为有机硅橡胶、阻燃剂、抗氧剂、抗滴落剂、润滑剂、酯交换抑制剂、色粉中的一种或几种。
所述有机硅橡胶为商品化的有机硅橡胶的一种或几种。
所述阻燃剂为商品化环状有机磷阻燃剂的一种或几种。
所述抗氧剂为商品化的酚类抗氧剂中的一种或几种。
所述润滑剂为多醇硬脂酸酯中的一种或几种。
所述的酯交换抑制剂为焦磷酸二氢二钠、焦磷酸三氢一钠、焦磷酸一氢三钠中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料其特征在于，步骤(3)中将各组分按照重量百分比混合，然后加入到造粒设备中，经过加热熔融共混从而挤出造粒，得到复合材料颗粒。
9.根据权利要求8所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料制备方法过程中，其特征在于，所述造粒熔融温度为200-300℃。
10.根据权利要求1所述的抗弯折并能阻隔紫外线和红外线的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述复合材料在建筑材料、高铁、日用品、家用电器领域的应用的一种或几种。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613523A (zh) * 2009-08-03 2009-12-30 中国蓝星（集团）股份有限公司 一种聚碳酸酯树脂复合物及其制备方法
CN103224698A (zh) * 2013-04-18 2013-07-31 苏州旭光聚合物有限公司 一种低气味耐候pc/abs塑料合金
CN107304291A (zh) * 2016-04-22 2017-10-31 汉达精密电子(昆山)有限公司 聚碳酸酯树脂组合物及其成型品
CN108083324A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 畅的新材料科技（上海）有限公司 一种近红外反射的掺杂氧化锡材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613523A (zh) * 2009-08-03 2009-12-30 中国蓝星（集团）股份有限公司 一种聚碳酸酯树脂复合物及其制备方法
CN103224698A (zh) * 2013-04-18 2013-07-31 苏州旭光聚合物有限公司 一种低气味耐候pc/abs塑料合金
CN107304291A (zh) * 2016-04-22 2017-10-31 汉达精密电子(昆山)有限公司 聚碳酸酯树脂组合物及其成型品
CN108083324A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 畅的新材料科技（上海）有限公司 一种近红外反射的掺杂氧化锡材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUBHADEEP PAUL ET AL.: "Zinc Stannate Nanostructure: Is It a New Class of Material for Multifunctional Cotton Textiles?" *

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