CN113549313A - 一种耐低温pc复合材料及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐低温PC复合材料及制备工艺，配方包括：PC、ABS、氮磷阻燃剂、增韧剂、受阻胺光稳定剂、无机填料、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO‑SiO2纳米复合粒子，各组分的重量份数分别是：40‑50份的PC、20‑30份的ABS、3‑6份的氮磷阻燃剂、2‑3份的增韧剂、1‑3份的受阻胺光稳定剂、3‑5份的无机填料、5‑8份的主增塑剂、1‑2份的耐寒辅助增塑剂和1‑2份的ZnO‑SiO2纳米复合粒子；该发明，通过在制备PC复合材料的过程中，添加了耐寒辅助增塑剂，有效的提高了该PC复合材料的耐低温性质，从而提高了该PC复合材料的使用范围，同时在制备的过程中，通过对配方物料进行充分的混合，有利于使物料进行分散，避免了物料出现聚集的现象发生，从而提高了该PC复合材料的品质。

Description

一种耐低温PC复合材料及制备工艺
技术领域
本发明涉及PC复合材料技术领域，具体为一种耐低温PC复合材料及制备工艺。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是一组化学结构中含有碳酸酯基团的热塑性聚合物。工程中使用的聚碳酸酯是强韧的材料，有些等级是光学透明的。它们易于加工、模塑和热成型。由于这些性质，聚碳酸酯有许多应用，其中就包括PC复合材料的应用，但现有的PC复合材料，不利于在低温的环境下使用，从而降低了PC复合材料使用范围，同时在制备的过程中，不利于使制备PC复合材料原料进行充分的混合，进而使制备原料发生聚集的现象，从而降低了制备PC复合材料的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温PC复合材料及制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐低温PC复合材料，配方包括：PC、ABS、氮磷阻燃剂、增韧剂、受阻胺光稳定剂、无机填料、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子，各组分的重量份数分别是：40-50份的PC、20-30份的ABS、3-6份的氮磷阻燃剂、2-3份的增韧剂、1-3份的受阻胺光稳定剂、3-5份的无机填料、5-8份的主增塑剂、1-2份的耐寒辅助增塑剂和1-2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子。
优选的，所述无机填料是由滑石粉、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和硫酸钙晶须按照重量比2∶1∶1∶1混合制备而成。
优选的，所述主增塑剂为领苯二甲酸增塑剂。
优选的，所述耐寒辅助增塑剂是由己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯和壬二酸二辛酯按照重量比1∶1∶1混合制备而成。
一种耐低温PC复合材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，干燥；步骤三，分散；步骤四，搅拌；步骤五，注塑；
其中上述步骤一中，首先按照各组分的重量份数分别40-50份的PC、20-30份的ABS、3-6份的氮磷阻燃剂、2-3份的增韧剂、1-3份的受阻胺光稳定剂、3-5份的无机填料、5-8份的主增塑剂、1-2份的耐寒辅助增塑剂和1-2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子备用；
其中上述步骤二中，将步骤一中称取的PC和ABS放置在干燥房中进行干燥处理，随后将干燥后的PC和ABS从干燥房中取出，随后将取出后的PC和ABS放置在室内进行晾置，且室内的湿气为20-30％；
其中上述步骤三中，将步骤一中称取氮磷阻燃剂、受阻胺光稳定剂和无机填料放置在混合机中进行混合处理得到混合物，随后将得到的混合物在干燥房中进行干燥处理，且干燥房采用加热管的形式保持干燥房中的温度，同时在对混合物进行干燥的过程中，干燥房中的温度为40-45℃，干燥时间为20-30min，并且在对混合物进行干燥的过程中，对混合物进行搅拌处理，且搅拌速率为15-25r/min，当对混合物干燥完成后即可从干燥房中取出混合物，随后将混合物放置在分散机中静置5-10min，随后将打开分散机对混合物进行分散处理得到分散料，且分散时间为20-30min；
其中上述步骤四中，将步骤一中称取的增韧剂、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子、步骤二中得到的PC和ABS以及步骤三中得到的分散料一同放置在搅拌机中进行搅拌处理得到搅拌料，且搅拌时间为30-60min；
其中上述步骤五中，将步骤四中得到的搅拌料放置在双螺杆注塑机中进行注塑成型处理。
优选的，所述步骤二中，干燥的温度为40-50℃，干燥时间为2-3h。
优选的，所述步骤五中，在注塑成型的过程中，注塑压力为80-130MPa，保压压力为60MPa，双螺杆注塑机加热温度为230-310℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明，通过在制备PC复合材料的过程中，添加了耐寒辅助增塑剂，有效的提高了该PC复合材料的耐低温性质，从而提高了该PC复合材料的使用范围，同时在制备的过程中，通过对配方物料进行充分的混合，有利于使物料进行分散，避免了物料出现聚集的现象发生，从而提高了该PC复合材料的品质，同时在配方中加入了ZnO-SiO2纳米复合粒子，有利于降低配方物料在注塑过程中的摩擦力，从而降低了在注塑过程中所需的加热温度，进而降低了能源的消耗，同时降低了制备PC复合材料所需的生产费用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：
实施例1：
一种耐低温PC复合材料，配方包括：PC、ABS、氮磷阻燃剂、增韧剂、受阻胺光稳定剂、无机填料、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子，各组分的重量份数分别是：40份的PC、20份的ABS、3份的氮磷阻燃剂、2份的增韧剂、1份的受阻胺光稳定剂、3份的无机填料、5份的主增塑剂、1份的耐寒辅助增塑剂和1份的ZnO-SiO2纳米复合粒子，其中无机填料是由滑石粉、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和硫酸钙晶须按照重量比2∶1∶1∶1混合制备而成，主增塑剂为领苯二甲酸增塑剂，耐寒辅助增塑剂是由己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯和壬二酸二辛酯按照重量比1∶1∶1混合制备而成。
一种耐低温PC复合材料的制备工艺,包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，干燥；步骤三，分散；步骤四，搅拌；步骤五，注塑；
其中上述步骤一中，首先按照各组分的重量份数分别40份的PC、20份的ABS、3份的氮磷阻燃剂、2份的增韧剂、1份的受阻胺光稳定剂、3份的无机填料、5份的主增塑剂、1份的耐寒辅助增塑剂和1份的ZnO-SiO2纳米复合粒子备用；
其中上述步骤二中，将步骤一中称取的PC和ABS放置在干燥房中进行干燥处理，且干燥的温度为40℃，干燥时间为2h，随后将干燥后的PC和ABS从干燥房中取出，随后将取出后的PC和ABS放置在室内进行晾置，且室内的湿气为20％；
其中上述步骤三中，将步骤一中称取氮磷阻燃剂、受阻胺光稳定剂和无机填料放置在混合机中进行混合处理得到混合物，随后将得到的混合物在干燥房中进行干燥处理，且干燥房采用加热管的形式保持干燥房中的温度，同时在对混合物进行干燥的过程中，干燥房中的温度为40℃，干燥时间为20min，并且在对混合物进行干燥的过程中，对混合物进行搅拌处理，且搅拌速率为15r/min，当对混合物干燥完成后即可从干燥房中取出混合物，随后将混合物放置在分散机中静置5min，随后将打开分散机对混合物进行分散处理得到分散料，且分散时间为20min；
其中上述步骤四中，将步骤一中称取的增韧剂、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子、步骤二中得到的PC和ABS以及步骤三中得到的分散料一同放置在搅拌机中进行搅拌处理得到搅拌料，且搅拌时间为30min；
其中上述步骤五中，将步骤四中得到的搅拌料放置在双螺杆注塑机中进行注塑成型处理，且在注塑成型的过程中，注塑压力为80MPa，保压压力为60MPa，双螺杆注塑机加热温度为230℃。
实施例2：
一种耐低温PC复合材料，配方包括：PC、ABS、氮磷阻燃剂、增韧剂、受阻胺光稳定剂、无机填料、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子，各组分的重量份数分别是：50份的PC、30份的ABS、6份的氮磷阻燃剂、3份的增韧剂、3份的受阻胺光稳定剂、5份的无机填料、8份的主增塑剂、2份的耐寒辅助增塑剂和2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子，其中无机填料是由滑石粉、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和硫酸钙晶须按照重量比2∶1∶1∶1混合制备而成，主增塑剂为领苯二甲酸增塑剂，耐寒辅助增塑剂是由己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯和壬二酸二辛酯按照重量比1∶1∶1混合制备而成。
一种耐低温PC复合材料的制备工艺,包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，干燥；步骤三，分散；步骤四，搅拌；步骤五，注塑；
其中上述步骤一中，首先按照各组分的重量份数分别50份的PC、30份的ABS、6份的氮磷阻燃剂、3份的增韧剂、3份的受阻胺光稳定剂、5份的无机填料、8份的主增塑剂、2份的耐寒辅助增塑剂和2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子备用；
其中上述步骤二中，将步骤一中称取的PC和ABS放置在干燥房中进行干燥处理，且干燥的温度为40℃，干燥时间为2h，随后将干燥后的PC和ABS从干燥房中取出，随后将取出后的PC和ABS放置在室内进行晾置，且室内的湿气为20％；
其中上述步骤三中，将步骤一中称取氮磷阻燃剂、受阻胺光稳定剂和无机填料放置在混合机中进行混合处理得到混合物，随后将得到的混合物在干燥房中进行干燥处理，且干燥房采用加热管的形式保持干燥房中的温度，同时在对混合物进行干燥的过程中，干燥房中的温度为40℃，干燥时间为20min，并且在对混合物进行干燥的过程中，对混合物进行搅拌处理，且搅拌速率为15r/min，当对混合物干燥完成后即可从干燥房中取出混合物，随后将混合物放置在分散机中静置5min，随后将打开分散机对混合物进行分散处理得到分散料，且分散时间为20min；
其中上述步骤四中，将步骤一中称取的增韧剂、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子、步骤二中得到的PC和ABS以及步骤三中得到的分散料一同放置在搅拌机中进行搅拌处理得到搅拌料，且搅拌时间为30min；
其中上述步骤五中，将步骤四中得到的搅拌料放置在双螺杆注塑机中进行注塑成型处理，且在注塑成型的过程中，注塑压力为80MPa，保压压力为60MPa，双螺杆注塑机加热温度为230℃。
实施例3：
一种耐低温PC复合材料，配方包括：PC、ABS、氮磷阻燃剂、增韧剂、受阻胺光稳定剂、无机填料、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子，各组分的重量份数分别是：45份的PC、25份的ABS、5份的氮磷阻燃剂、2份的增韧剂、2份的受阻胺光稳定剂、4份的无机填料、7份的主增塑剂、1份的耐寒辅助增塑剂和2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子，其中无机填料是由滑石粉、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和硫酸钙晶须按照重量比2∶1∶1∶1混合制备而成，主增塑剂为领苯二甲酸增塑剂，耐寒辅助增塑剂是由己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯和壬二酸二辛酯按照重量比1∶1∶1混合制备而成。
一种耐低温PC复合材料的制备工艺,包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，干燥；步骤三，分散；步骤四，搅拌；步骤五，注塑；
其中上述步骤一中，首先按照各组分的重量份数分别45份的PC、25份的ABS、5份的氮磷阻燃剂、2份的增韧剂、2份的受阻胺光稳定剂、4份的无机填料、7份的主增塑剂、1份的耐寒辅助增塑剂和2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子备用；
其中上述步骤二中，将步骤一中称取的PC和ABS放置在干燥房中进行干燥处理，且干燥的温度为40℃，干燥时间为2h，随后将干燥后的PC和ABS从干燥房中取出，随后将取出后的PC和ABS放置在室内进行晾置，且室内的湿气为20％；
其中上述步骤三中，将步骤一中称取氮磷阻燃剂、受阻胺光稳定剂和无机填料放置在混合机中进行混合处理得到混合物，随后将得到的混合物在干燥房中进行干燥处理，且干燥房采用加热管的形式保持干燥房中的温度，同时在对混合物进行干燥的过程中，干燥房中的温度为40℃，干燥时间为20min，并且在对混合物进行干燥的过程中，对混合物进行搅拌处理，且搅拌速率为15r/min，当对混合物干燥完成后即可从干燥房中取出混合物，随后将混合物放置在分散机中静置5min，随后将打开分散机对混合物进行分散处理得到分散料，且分散时间为20min；
其中上述步骤四中，将步骤一中称取的增韧剂、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子、步骤二中得到的PC和ABS以及步骤三中得到的分散料一同放置在搅拌机中进行搅拌处理得到搅拌料，且搅拌时间为30min；
其中上述步骤五中，将步骤四中得到的搅拌料放置在双螺杆注塑机中进行注塑成型处理，且在注塑成型的过程中，注塑压力为80MPa，保压压力为60MPa，双螺杆注塑机加热温度为230℃。
将上述实施例所得的PC复合材料分别进行检测，所得结果如下表：
Figure BDA0003204885930000071
Figure BDA0003204885930000081
基于上述，本发明的优点在于，通过在配方中加入了耐寒辅助增塑剂，有效的提高了该PC复合材料的耐低温性质，同时在制备的过程中，利用分散和搅拌对物料进行分散，避免了物料出现聚集的现象发生，从而提高了该PC复合材料的品质，同时在配方中加入了ZnO-SiO2纳米复合粒子，有利于降低配方物料在注塑过程中的摩擦力，从而降低了在注塑过程中所需的加热温度，进而降低了能源的消耗，从而降低了制备PC复合材料所需的生产费用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种耐低温PC复合材料，配方包括：PC、ABS、氮磷阻燃剂、增韧剂、受阻胺光稳定剂、无机填料、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子，其特征在于：各组分的重量份数分别是：40-50份的PC、20-30份的ABS、3-6份的氮磷阻燃剂、2-3份的增韧剂、1-3份的受阻胺光稳定剂、3-5份的无机填料、5-8份的主增塑剂、1-2份的耐寒辅助增塑剂和1-2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温PC复合材料，其特征在于：所述无机填料是由滑石粉、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和硫酸钙晶须按照重量比2∶1∶1∶1混合制备而成。
3.根据权利要求1所述的一种耐低温PC复合材料，其特征在于：所述主增塑剂为领苯二甲酸增塑剂。
4.根据权利要求1所述的一种耐低温PC复合材料，其特征在于：所述耐寒辅助增塑剂是由己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯和壬二酸二辛酯按照重量比1∶1∶1混合制备而成。
5.一种耐低温PC复合材料的制备工艺，包括以下步骤：步骤一，原料选取；步骤二，干燥；步骤三，分散；步骤四，搅拌；步骤五，注塑；其特征在于：
其中上述步骤一中，首先按照各组分的重量份数分别40-50份的PC、20-30份的ABS、3-6份的氮磷阻燃剂、2-3份的增韧剂、1-3份的受阻胺光稳定剂、3-5份的无机填料、5-8份的主增塑剂、1-2份的耐寒辅助增塑剂和1-2份的ZnO-SiO2纳米复合粒子备用；
其中上述步骤二中，将步骤一中称取的PC和ABS放置在干燥房中进行干燥处理，随后将干燥后的PC和ABS从干燥房中取出，随后将取出后的PC和ABS放置在室内进行晾置，且室内的湿气为20-30％；
其中上述步骤三中，将步骤一中称取氮磷阻燃剂、受阻胺光稳定剂和无机填料放置在混合机中进行混合处理得到混合物，随后将得到的混合物在干燥房中进行干燥处理，且干燥房采用加热管的形式保持干燥房中的温度，同时在对混合物进行干燥的过程中，干燥房中的温度为40-45℃，干燥时间为20-30min，并且在对混合物进行干燥的过程中，对混合物进行搅拌处理，且搅拌速率为15-25r/min，当对混合物干燥完成后即可从干燥房中取出混合物，随后将混合物放置在分散机中静置5-10min，随后将打开分散机对混合物进行分散处理得到分散料，且分散时间为20-30min；
其中上述步骤四中，将步骤一中称取的增韧剂、主增塑剂、耐寒辅助增塑剂和ZnO-SiO2纳米复合粒子、步骤二中得到的PC和ABS以及步骤三中得到的分散料一同放置在搅拌机中进行搅拌处理得到搅拌料，且搅拌时间为30-60min；
其中上述步骤五中，将步骤四中得到的搅拌料放置在双螺杆注塑机中进行注塑成型处理。
6.根据权利要求5所述的一种耐低温PC复合材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中，干燥的温度为40-50℃，干燥时间为2-3h。
7.根据权利要求5所述的一种耐低温PC复合材料的制备工艺，其特征在于：所述步骤五中，在注塑成型的过程中，注塑压力为80-130MPa，保压压力为60MPa，双螺杆注塑机加热温度为230-310℃。
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