CN113652071A - 一种防潮、抗老化pc载带材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及包装材料领域，具体公开了一种防潮、抗老化PC载带材料及其制备方法。一种防潮、抗老化PC载带材料，以重量份数计，包括如下原料：聚碳酸酯100份、ABS树脂10‑20份、MBS树脂5‑10份、改性纳米二氧化钛10‑15份、抗静电剂3‑5份以及抗氧剂0.1‑0.3份；所述改性纳米二氧化钛由纳米二氧化钛经过多巴胺自聚合表面改性后，与羧基化纤维素反应后制得。本申请的PC载带材料可用于电子元器件的包装，其具有抗光老化、抗潮湿老化的优点。

Description

一种防潮、抗老化PC载带材料及其制备方法

技术领域

本申请涉及包装材料领域，更具体地说，它涉及一种防潮、抗老化PC载带及其制备方法。

背景技术

载带是指一种应用于电子包装领域的包装产品，其配合盖带使用，将电阻、电容、晶体管、二极管等电子元器件承载收纳在载带的孔穴(亦称口袋)中，并通过在载带上方封合盖带形成闭合式的包装，用于保护电子元器件在运输途中不受污染和损坏。

为了保证电子元器件的性能，通常电子载带需要具有一定的抗静电性。传统提高载带的抗静电性能的方法有两种，一是通过添加炭黑、碳纳米管、石墨烯等导电材料来提高载带的导电性，从而减少载带产生的静电；但是这类导电材料的着色力比较强，会使得载带呈现为黑色，不能满足浅色载带的要求。二是通过添加表面活性剂类抗静电剂，当载带处于潮湿环境下，抗静电剂可以通过吸收空气中的水分来降低材料的表面电阻率以达到抗静电目的，但是对于PC材料来说，其存在光照老化以及潮湿环境易老化的缺陷，在这种潮湿环境下，载带的力学性能会逐渐下降。因此，需要一种具有防潮、抗老化的浅色PC载带材料。

发明内容

为了提高PC载带材料的防潮、抗老化性能，本申请提供一种防潮、抗老化PC载带材料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种防潮、抗老化PC载带材料，采用如下的技术方案：

一种防潮、抗老化PC载带材料，以重量份数计，包括如下原料：聚碳酸酯100份、ABS树脂10-20份、MBS树脂5-10份、改性纳米二氧化钛10-15份、抗静电剂3-5份以及抗氧剂0.1-0.3 份；

所述改性纳米二氧化钛由纳米二氧化钛经过多巴胺自聚合表面改性后，与羧基化纤维素反应后制得。

通过采用上述技术方案，通过纳米二氧化钛优异的紫外光屏蔽性，可以极大的提高PC 载带材料的抗光老化性能，缓解其光照易发黄以及光照老化降解的缺陷；同时通过抗氧剂的配合，可以提高材料的抗热氧老化性能；因此，通过纳米二氧化钛以及抗氧剂的配合，可以极大的提高PC载带材料的抗老化性能。

同时纳米二氧化钛作为无机填料，适量加入还可以提高PC载带材料的力学性能，但是由于纳米二氧化钛的表面能较大，在聚合物中容易发生团聚而不易分散，因此，需要对其进行表面处理。传统的对纳米二氧化钛的改性方法通常是采用偶联剂、表面活性剂等处理剂与二氧化钛表面的羟基反应，通过减少亲水性的羟基基团，以实现二氧化钛由亲水性向亲油性的转变，其亲油改善效果的提高取决于纳米二氧化钛表面羟基的含量的减少，因此，这种改性方法对纳米二氧化钛的亲油改善效果有限。而本申请通过多巴胺的自聚合作用，可以在二氧化钛的表面形成聚多巴胺薄膜，以引入聚多巴胺含有的大量的亲水性的羟基、氨基等活性基团，从而提供了更多的反应基团，以提高其与羧基化纤维素的反应性，从而在纳米二氧化钛的表面引入大量的亲油基团，不仅能提高其自身在聚合物基体中的分散性，而且还可以提高抗静电剂等其他小分子原料混合时在基体中的分散性。

纳米二氧化钛经过表面改性处理后，其表面既含有亲油基团(酯基、酰胺基等)，也含有亲水基团(羟基、羧基、氨基)，当PC材料处于高温加工以及潮湿环境时，这些活性基团可以对聚酯分子链的降解具有修补作用，抑制其在潮湿环境下的降解，保持聚合物原有的分子量以及力学性能，从而改善其抗潮湿老化性能，提高PC材料的耐水解稳定性。

通过ABS树脂、MBS树脂和聚碳酸酯配合，可以改善聚碳酸酯的抗冲击性能以及加工性能，增加材料的强度以及韧性等力学性能。并且，配方中避免引入炭黑等深色原料，使得PC载带可以呈现浅色，使其能满足不同的生产需求。通过上述原料的配合，使得聚碳酸酯载带材料具有很好的抗老化性能，在其潮湿环境使用时仍然具有很好的耐水解稳定性，从而能够更好的发挥抗静电剂的抗静电效果。

优选的，所述改性纳米二氧化钛采用如下方法制备：

以重量份数计，向100-120份Tris-HCl缓冲溶液中加入0.3-0.5份多巴胺盐酸盐，调节pH为 8-9，加入10份纳米二氧化钛，使多巴胺通过自聚合在纳米二氧化钛表面形成包覆膜，然后经过过滤、干燥后，得到表面处理纳米二氧化钛；

将0.1-0.2份羧基活化剂加入100-120份良溶剂中，搅拌均匀后，加入6-8份羧基化纤维素，搅拌后，得到活化羧基纤维素溶液；

向活化羧基纤维素溶液中加入表面处理纳米二氧化钛，在40-60℃的温度下搅拌反应1-2h后，经过过滤、干燥后，得到改性纳米二氧化钛。

通过采用上述技术方案，在碱湿环境下，多巴胺对二氧化钛具有自聚合作用，可以在二氧化钛的表面形成聚多巴胺膜，其制备方法简单、易于实现。羧基纤维素经过活化处理后，与表面处理纳米二氧化钛混合，可以与纳米二氧化钛表面的部分亲水基团反应，转变生成亲油基团；通过控制多巴胺的用量以及表面处理二氧化钛与羧基化纤维素的比例，可以控制纳米二氧化钛表面的亲油基团以及亲水基团的含量，将经过改性处理后的纳米二氧化钛加入到 PC材料后，可以在改善材料的加工流动性的同时，提高PC材料的抗光老化以及抗潮湿老化性能。

优选的，在纳米二氧化钛经过多巴胺改性处理之前，先将纳米二氧化钛进行分散改性处理，所述分散改性处理包括如下步骤：

以重量份数计，取8-10份六偏磷酸钠、2-4份羟丙基甲基纤维素、1-2份乙二胺四乙酸二钠以及300-500份水，混合均匀，得到分散液；

将100份纳米二氧化钛加入分散液中，常温超声分散10-20min，然后加热至50-60℃，继续超声分散10-20min，经过过滤、洗涤、干燥即可。

通过采用上述技术方案，为了提高多巴胺的包覆改性效果，在包覆处理前，通过由六偏磷酸钠、羟丙基甲基纤维素、乙二胺四乙酸二钠组成的分散剂进行分散改性处理，不仅可以改善纳米二氧化钛的表面分散性，以提高聚多巴胺包覆的均匀性，而且还可以缩短多巴胺的自聚合时间，从而提高生产效率。

优选的，所述羧基化纤维素采用如下方法制备：将微晶纤维素置于由无机强酸、脂肪族有机酸和酸酐组成的混合酸液中，在80-90℃的温度下，反应4-6h，经过过滤，得到反应产物，将反应产物经过洗涤、干燥，得到羧基化纤维素。

通过采用上述技术方案，将微晶纤维素经过混合酸液的处理，可以在微晶纤维素的表面引入更多的酯基与羧基，以提高其与改性纳米二氧化钛的反应效率。

优选的，所述混合酸液由重量比为10-15:10-15:2的盐酸、柠檬酸的水溶液和乙酸酐组成；

所述盐酸的浓度为20-25wt％；

所述柠檬酸的水溶液的浓度为10-15wt％。

通过采用上述技术方案，由盐酸、柠檬酸和乙酸酐组成的混合酸液对微晶纤维素具有更好的选择性，可以形成富含多羧基的微晶纤维素，配合多羟基、氨基等活性基团的表面处理纳米二氧化钛，有助于提高二者的反应性，有效解决纳米二氧化钛在聚碳酸酯中分散性差的问题，对材料的抗光老化具有增益作用。

优选的，所述抗静电剂为季铵盐型表面活性剂、甜菜碱两性表面活性剂中的一种或它们的混合。

通过采用上述技术方案，季铵盐型表面活性剂结构中含有亲水基和亲油基，在潮湿环境下，亲水基团通过氢键与空气中的水分结合形成导电通道，从而降低材料的表面电阻率以达到抗静电的效果；相较于阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂，甜菜碱两性表面活性剂呈现阴离子性和阳离子性，具有很好的抗静电效果。其中，季铵盐型表面活性剂可选择二甲基二烯丙基氯化铵，甜菜碱两性表面活性剂可选择十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，采用二甲基二烯丙基氯化铵和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱复配的抗静电剂具有较为长效的抗静电效果。

优选的，所示抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂DLTDP中的一种或它们的混合。

通过采用上述技术方案，抗氧剂的加入可以有效抑制聚合物的热降解和氧化降解，可以有效提高其抗氧老化性能。

优选的，还包括6-10份改性玻璃纤维，所述改性玻璃纤维采用如下方法制备：

将玻璃纤维经过清洗、干燥后，得到干燥后的玻璃纤维；

以重量份数计，取40-50份改性纳米二氧化钛、35-45份水性聚氨酯乳液、1-3份硅烷偶联剂以及200-300份水，搅拌后，得到浸渍液；

将干燥后的玻璃纤维加入浸渍液中，经过浸渍、干燥后，得到改性玻璃纤维。

通过采用上述技术方案，玻璃纤维属于吸湿性较低的无机补强纤维，玻璃纤维的加入可以提高聚碳酸酯材料的强度以及应力开裂性能；玻璃纤维经过由浸渍液改性处理后，可以在玻璃纤维的表面形成聚氨酯-二氧化钛包覆膜，不仅可以提高其在PC树脂中的分散性，提高PC材料的机械强度、耐磨性以及柔韧性，而且还可以进一步提高PC材料的耐水解稳定性，从而起到长效抗潮湿老化的作用。

第二方面，本申请提供一种防潮、抗老化PC载带材料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种防潮、抗老化PC载带材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将聚碳酸酯以及抗静电剂分别进行干燥处理后备用；

S2、将聚碳酸酯与ABS树脂、MBS树脂、改性纳米二氧化钛、抗静电剂以及抗氧剂混合，搅拌混合，得到混合料；

S3、将混合料经过熔融挤出、造粒，得到防潮、抗老化PC载带材料。

通过采用上述技术方案，由于聚碳酸酯易水解，而抗静电剂吸湿性大，在共混之前将二者进行干燥处理，有助于降低其在高温加工时的老化降解，有助于提高产品性能。

优选的，S3中将混合料置于双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机各区温度分别为：一区200-210℃、二区220-230℃、三区240-250℃、四区250-260℃、五区250-260℃、六区245-255℃、七区240-250℃，螺杆转速为200-300r/min。

通过采用上述技术方案，在上述温度下，可以提高原料间的混合的均匀性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请通过ABS树脂、MBS树脂、聚碳酸酯、改性纳米二氧化钛以及抗氧剂的配合，可以极大的提高PC载带材料的抗光老化性能以及抗潮湿老化水解性能，通过经过多巴胺改性处理和羧基化纤维素改性处理的改性纳米二氧化钛，不仅能提高其自身在聚合物基体中的分散性，而且还可以提高抗静电剂等其他小分子原料混合时在基体中的分散性，从而改善聚碳酸酯的加工流动性。

2、本申请中优选纳米二氧化硅经过多巴胺改性处理之前，先经过分散改性处理，不仅可以改善纳米二氧化钛的表面分散性，以提高聚多巴胺包覆的均匀性，而且还可以缩短多巴胺的自聚合时间，从而提高生产效率。

3、本申请中优选微晶纤维素经过由盐酸、柠檬酸和乙酸酐组成的混合酸液处理，可以形成富含多羧基的微晶纤维素，与表面处理纳米二氧化钛反应后有效解决纳米二氧化钛在聚碳酸酯中分散性差的问题，对材料的抗光老化具有增益作用。

4、本申请中优选添加经过改性处理的玻璃纤维，不仅可以显著提高其与基体树脂的相容性，而且还能提高PC材料的机械强度以及柔韧性，并且还可以进一步提高PC材料的耐水解稳定性，从而起到长效抗潮湿老化的作用。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

羧基化纤维素的制备例以下制备例中的微晶纤维素细度为800目。

羧基化纤维素的制备例1

羧基化纤维素采用如下方法制备：

A、将20wt％的盐酸、10wt％的柠檬酸的水溶液和乙酸酐按照重量比为10:10:2的比例混合，得到混合酸液；

B、将100g微晶纤维素置于100g混合酸液中，在80℃的温度下，反应6h，经过过滤，得到固体反应产物，将固体反应产物用无水乙醇洗涤至中性后，在50℃的温度下干燥24h，得到羧基化纤维素。

羧基化纤维素的制备例2

本制备例与羧基化纤维素的制备例1的不同之处在于，混合酸液由重量比为15:15:2的25wt％的盐酸、15wt％的柠檬酸的水溶液和乙酸酐组成。

羧基化纤维素的制备例3

本制备例与羧基化纤维素的制备例1的不同之处在于，混合酸液由重量比为9:9:2的20wt％的盐酸、10wt％的柠檬酸的水溶液和乙酸酐组成。

羧基化纤维素的制备例4

本制备例与羧基化纤维素的制备例1的不同之处在于，混合酸液由重量比为20:20:2的20wt％的盐酸、10wt％的柠檬酸的水溶液和乙酸酐组成。

改性纳米二氧化钛的制备例

以下制备例中的纳米二氧化钛为Ⅰ类金红石型纳米二氧化钛，平均粒径为20-30nm。

改性纳米二氧化钛的制备例1

改性纳米二氧化钛采用如下方法制备：

(1)向1000g Tris-HCl缓冲溶液中加入3g多巴胺盐酸盐，搅拌均匀，调节体系pH为8.5，加入100g纳米二氧化钛，常温下，以100r/min的速度搅拌反应4h，然后静置8h后，经过过滤，得到固化物，将固化物用无水乙醇清洗3次后，在40℃的温度下干燥24h后，得到表面处理纳米二氧化钛；

(2)将1g1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和0.5gN-羟基琥珀酰亚胺加入1000g 水中，搅拌均匀后，加入60g羧基化纤维素(由羧基化纤维素的制备例1制备而得)，搅拌后，得到活化羧基纤维素溶液；

(3)向步骤(2)的活化羧基纤维素溶液中加入步骤(1)的表面处理纳米二氧化钛，在50℃的温度下搅拌反应2h，过滤后得到沉淀物，将沉淀物在80℃的温度下干燥12h，得到改性纳米二氧化钛。

改性纳米二氧化钛的制备例2

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，步骤(1)的多巴胺盐酸盐的用量为5g。

改性纳米二氧化钛的制备例3

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，步骤(1)的多巴胺盐酸盐的用量为6g。

改性纳米二氧化钛的制备例4

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，步骤(2)的羧基化纤维素的用量为80g。

改性纳米二氧化钛的制备例5

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，步骤(2)的羧基化纤维素的用量为90g。

改性纳米二氧化钛的制备例6

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，羧基化纤维素由羧基化纤维素的制备例2制备而得。

改性纳米二氧化钛的制备例7

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，羧基化纤维素由羧基化纤维素的制备例3制备而得。

改性纳米二氧化钛的制备例8

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，羧基化纤维素由羧基化纤维素的制备例4制备而得。

改性纳米二氧化钛的制备例9

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，在步骤(1)之前，还包括分散改性处理，具体包括如下步骤：取8g六偏磷酸钠、2g羟丙基甲基纤维素、1g乙二胺四乙酸二钠以及300g水，混合均匀，得到分散液；

将100g纳米二氧化钛加入配制好的分散液中，在超声频率为10kHz、超声功率为200W的条件下，常温超声分散10min，然后加热至50℃，继续超声分散10min，过滤后，得到滤饼，将滤饼用去离子水清洗3次后，在80℃的温度下干燥6h得到预处理纳米二氧化钛；

步骤(1)包括如下步骤：向1000g Tris-HCl缓冲溶液中加入3g多巴胺盐酸盐，搅拌均匀，调节体系pH为8.5，加入100g预处理纳米二氧化钛，常温搅拌反应4h，然后静置2h后，经过过滤，得到固化物，将固化物用无水乙醇清洗3次后，在40℃的温度下干燥24h后，得到表面处理纳米二氧化钛。

改性纳米二氧化钛的制备例10

改性纳米二氧化钛由纳米二氧化钛经过硅烷偶联剂的表面处理得到，其具体方法包括如下步骤：将1g硅烷偶联剂KH550加入300g水中，在60℃的温度下以200r/min搅拌20min，得到硅烷水解液；

将100g纳米二氧化钛加入硅烷水解液中，在80℃的温度，以200r/min搅拌1h，然后经过过滤后，在80℃的温度下干燥12h，得到改性纳米二氧化钛。

改性纳米二氧化钛的制备例11

本制备例与改性纳米二氧化钛的制备例1的不同之处在于，不包含步骤(1)，即步骤(3)为：向步骤(2)的活化羧基纤维素溶液中加入普通未处理的纳米二氧化钛，在50℃的温度下搅拌反应2h，过滤后得到沉淀物，将沉淀物在80℃的温度下干燥12h，得到改性纳米二氧化钛。

改性玻璃纤维的制备例

以下制备例中的玻璃纤维为平均长度为10mm、平均直径为15μm的无碱短切玻璃纤维；改性纳米二氧化钛选自改性纳米二氧化钛的制备例1制备而得；水性聚氨酯乳液购自帝斯曼，型号为NeoRez R-961；硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。

改性玻璃纤维的制备例1

改性玻璃纤维采用如下方法制备：

①将长度为1cm的无碱短切玻璃纤维在超声频率为20kHz、超声频率为200W的条件下，超声清洗20min，然后在80℃的温度下干燥6h，得到干燥后的玻璃纤维；

②取40g改性纳米二氧化钛、35g水性聚氨酯乳液、1g硅烷偶联剂以及300g水，以800r/min 的速度常温搅拌30min，得到浸渍液；

③取100g干燥后的玻璃纤维，置于浸渍液中浸泡30s后取出，在60℃的温度下，干燥2h，然后在90℃的温度下干燥3h，得到改性玻璃纤维。

改性玻璃纤维的制备例2

本制备例与改性玻璃纤维的制备例1的不同之处在于，改性纳米二氧化钛的用量为45g，水性聚氨酯乳液的用量为40g，硅烷偶联剂的用量为2g。

改性玻璃纤维的制备例3

本制备例与改性玻璃纤维的制备例1的不同之处在于，改性纳米二氧化钛的用量为50g，水性聚氨酯乳液的用量为45g，硅烷偶联剂的用量为3g。

改性玻璃纤维的制备例4

本制备例与改性玻璃纤维的制备例1的不同之处在于，将改性纳米二氧化钛用普通的未经过改性处理的纳米二氧化钛代替。

改性玻璃纤维的制备例5

本制备例与改性玻璃纤维的制备例1的不同之处在于，步骤②的浸渍液中不包含改性二氧化钛和水性聚氨酯乳液。

实施例

以下实施例中的聚碳酸酯购自韩国乐天，牌号为SC-1100R；ABS树脂购自中国台湾台化，型号为AG12A0；MBS树脂购自美国罗门哈斯，型号为EXL2690。

实施例1-实施例10

如表1所示，实施例1-10的主要区别在于原料的配比不同以及改性纳米二氧化钛的选择不同。

以下以实施例1为例进行说明，其中，抗静电剂由重量比为1:1的二甲基二烯丙基氯化铵和十二烷基乙氧基磺基甜菜碱混合而成；抗氧剂由重量比为3:1的抗氧剂1010和抗氧剂 168混合而成。

实施例1提供的防潮、抗老化PC载带材料的制备方法如下：

S1、将聚碳酸酯在80℃的温度下干燥4h备用；将抗静电剂在80℃的温度下干燥4h备用；

S2、将干燥后的聚碳酸酯与ABS树脂、MBS树脂、改性纳米二氧化钛、抗静电剂以及抗氧剂1010，以400r/min的速度混合10min，得到混合料；

S3、将混合料由进料斗加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机各区温度分别为一区200℃、二区220℃、三区240℃、四区250℃、五区250℃、六区245℃、七区240℃，螺杆转速为 200r/min，经过熔融挤出、造粒，得到防潮、抗老化PC载带材料。

表1实施例1-16原料配料表(单位：Kg)

*表1中改性纳米二氧化钛一列中1(1)含义为：由改性纳米二氧化钛的制备例1制备的改性纳米二氧化钛，且改性纳米二氧化钛加入的重量为1Kg；改性玻璃纤维一列中0.6(1)含义为：由改性玻璃纤维的制备例1制备改性玻璃纤维，且改性玻璃纤维的重量为0.6Kg。

实施例11-实施例16

如表1所示，实施例11-实施例16与实施例1的不同之处在于，原料中还添加了改性玻璃纤维。

以实施例11为例进行说明，其与实施例1的制备方法不同在于S3，将混合料以及改性玻璃纤维由进料斗加入到双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机各区温度分别为一区200℃、二区220℃、三区240℃、四区250℃、五区250℃、六区245℃、七区240℃，螺杆转速为200r/min，经过熔融挤出、造粒，得到防潮、抗老化PC载带材料。

对比例

对比例1

本对比例与实施例1的不同之处在于，改性纳米二氧化钛由改性纳米二氧化钛的制备例10制备而得。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于，改性纳米二氧化钛由改性纳米二氧化钛的制备例11制备而得。

性能检测试验

分别采用实施例1-16与对比例1-2的方法制备PC载带材料，将PC载带材料在80℃的温度下干燥4h，然后按照标准尺寸注塑成样条，按照如下方法对其性能进行测试，将测试结果示于表2。

1.熔融指数：根据ASTM-D1238-2010《热塑性塑料熔体流动塑料的挤压》测试样条在 260℃/2.16kg的条件下的熔融指数；熔融指数的数值越大，表示材料的流动性越好。

2.拉伸强度：根据GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄塑和薄片的试验条件》进行测试。

3.冲击强度：根据GB/T1843-2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》进行测试。

4.弯曲强度：根据GB/T9341-2008《塑料弯曲性能的测定》进行测试。

5.氙灯老化：根据ISO 4892.2《塑料实验室光源暴露方法.第2部分:氙弧灯》的方法，测试样条的缺口冲击强度保持率和色差，测试时间为2000h。

6.潮湿老化：将样条置于温度为75℃、湿度为95％RH的条件下，放置1800h，然后将其置于温度为22℃、湿度为50％RH的条件下调节24h后，测试样条的缺口冲击强度保持率。

表2实施例与对比例的PC载带材料性能测试表

根据表2，结合实施例1和对比例1可以看出，相较于普通偶联剂改性处理的二氧化钛，添加本申请的改性纳米二氧化钛可以明显改善PC材料的流动性、光老化性能以及潮湿老化性能，由于PC材料的流动性提高，其加工性能得以改善，可以提高PC树脂、ABS树脂、MBS树脂与助剂的相容性，从而在一定程度上有助于改善材料的力学性能。

结合实施例1和对比例2可以看出，实施例1的PC材料的流动性、力学性能、光老化性能以及潮湿老化性能明显优于对比例2，说明纳米二氧化钛经过多巴胺的表面改性处理后，可以明显增加其表面的活性基团，从而增加其与羧基化纤维素的反应位点，使制得的改性纳米二氧化钛对PC材料具有更好的相容性、抗光老化以及抗潮湿老化的作用。

结合实施例1和实施例2可以看出，随着改性纳米二氧化钛用量的材料，材料的力学强度、抗光老化以及抗潮湿老化性能有所改善。

结合实施例1、实施例3、实施例4可以看出，改性纳米二氧化钛制备的过程中，随着多巴胺含量的增加，二氧化钛表面的由多巴胺自聚合形成的颗粒越多，使得表面处理二氧化钛表面的活性基团增加，从而提高其与羧基化纤维素的反应活性，以增加改性纳米二氧化钛的表面亲油基团的产生，从而提高其与聚合物的相容性，增加聚合物的流动性。但是由于多巴胺表面所形成的多为亲水基团，当多巴胺的含量过多时，二氧化钛的表面会剩余过多未与羧基化纤维素反应的亲水基团，反而会导致改性纳米二氧化钛与聚合物的相容性下降。

结合实施例1、实施例5、实施例6可以看出，改性纳米二氧化钛制备的过程中，随着羧基化纤维素含量的增加，可以提高改性纳米二氧化钛与聚合物的相容性。但是随着羧基化纤维素含量的进一步增加，不仅会导致纳米二氧化钛与聚合物的相容性下降，而且也会导致材料抵抗光老化和潮湿老化的性能有所下降。

结合实施例1、实施例7-实施例9可以看出，由重量比为10-15:10-15:2的盐酸(20-25wt％)、柠檬酸溶液(10-15wt％)以及乙酸酐制备出的羧基化纤维素，用于改性纳米二氧化钛的制备时，可以达到较佳的综合性能。

结合实施例1、实施例10可以看出，实施例10的PC材料的熔融指数略高于实施例1，说明改性纳米二氧化钛在制备过程中所增加的分散改性处理可以提高改性纳米二氧化钛与聚合物的相容性。实施例10与实施例1的材料的性能基本相似，所不同的是，改性纳米二氧化钛的制备例9的步骤增加了分散改性处理，相应的，在能满足产物性能基本相似的情况下，改性纳米二氧化钛的制备例9中，多巴胺的自聚合时间由原来的12h缩短为现在的6h，说明了在纳米二氧化钛经过表面处理之前增加的分散改性步骤，可以缩短多巴胺的自聚合时间，从而提高生产效率。

结合实施例1、实施例11-实施例14可以看出，改性玻璃纤维的加入可以明显改善材料的力学强度、抗光老化以及抗潮湿老化性能。

结合实施例11、实施例15、实施例16可以看出，采用经过改性纳米二氧化钛和水性聚氨酯乳液处理后的改性玻璃纤维，相较于传统改性玻璃纤维，其可以明显提高PC材料的力学强度以及韧性，进一步提高其抗水解稳定性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，以重量份数计，包括如下原料：聚碳酸酯100份、ABS树脂10-20份、MBS树脂5-10份、改性纳米二氧化钛10-15份、抗静电剂3-5份以及抗氧剂0.1-0.3份；

所述改性纳米二氧化钛由纳米二氧化钛经过多巴胺自聚合表面改性后，与羧基化纤维素反应后制得。

2.根据权利要求1所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，所述改性纳米二氧化钛采用如下方法制备：

以重量份数计，向100-120份Tris-HCl缓冲溶液中加入0.3-0.5份多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，加入10份纳米二氧化钛，使多巴胺通过自聚合在纳米二氧化钛表面形成包覆膜，然后经过过滤、干燥后，得到表面处理纳米二氧化钛；

将0.1-0.2份羧基活化剂加入100-120份良溶剂中，搅拌均匀后，加入6-8份羧基化纤维素，搅拌后，得到活化羧基纤维素溶液；

向活化羧基纤维素溶液中加入表面处理纳米二氧化钛，在40-60℃的温度下搅拌反应1-2h后，经过过滤、干燥后，得到改性纳米二氧化钛。

3.根据权利要求1所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，在纳米二氧化钛经过多巴胺改性处理之前，先将纳米二氧化钛进行分散改性处理，所述分散改性处理包括如下步骤：

以重量份数计，取8-10份六偏磷酸钠、2-4份羟丙基甲基纤维素、1-2份乙二胺四乙酸二钠以及300-500份水，混合均匀，得到分散液；

将100份纳米二氧化钛加入分散液中，常温超声分散10-20min，然后加热至50-60℃，继续超声分散10-20min，经过过滤、洗涤、干燥即可。

4.根据权利要求1所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，所述羧基化纤维素采用如下方法制备：将微晶纤维素置于由无机强酸、脂肪族有机酸和酸酐组成的混合酸液中，在80-90℃的温度下，反应4-6h，经过过滤，得到反应产物，将反应产物经过洗涤、干燥，得到羧基化纤维素。

5.根据权利要求4所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，所述混合酸液由重量比为10-15:10-15:2的盐酸、柠檬酸的水溶液和乙酸酐组成；

所述盐酸的浓度为20-25wt%；

所述柠檬酸的水溶液浓度为10-15wt%。

6.根据权利要求1所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，所述抗静电剂为季铵盐型表面活性剂、甜菜碱两性表面活性剂中的一种或它们的混合。

7.根据权利要求1所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，所示抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂DLTDP中的一种或它们的混合。

8.根据权利要求1所述的一种防潮、抗老化PC载带材料，其特征在于，还包括6-10份改性玻璃纤维，所述改性玻璃纤维采用如下方法制备：

将玻璃纤维经过清洗、干燥后，得到干燥后的玻璃纤维；

以重量份数计，取40-50份改性纳米二氧化钛、35-45份水性聚氨酯乳液、1-3份硅烷偶联剂以及200-300份水，搅拌后，得到浸渍液；

将干燥后的玻璃纤维加入浸渍液中，经过浸渍、干燥后，得到改性玻璃纤维。

9.权利要求1所述的防潮、抗老化PC载带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将聚碳酸酯以及抗静电剂分别进行干燥处理后备用；

S2、将聚碳酸酯与ABS树脂、MBS树脂、改性纳米二氧化钛、抗静电剂以及抗氧剂混合，搅拌混合，得到混合料；

S3、将混合料经过熔融挤出、造粒，得到防潮、抗老化PC载带材料。

10.根据权利要求9所述的一种防潮、抗老化PC载带材料的制备方法，其特征在于，S3中将混合料置于双螺杆挤出机中，设定双螺杆挤出机各区温度分别为：一区200-210℃、二区220-230℃、三区240-250℃、四区250-260℃、五区250-260℃、六区245-255℃、七区240-250℃，螺杆转速为200-300r/min。