本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯（PC）是一種綜合性能優(yōu)越的工程塑料，也是近年來增長速度最快的通用工程塑料，具有優(yōu)異的沖擊韌性、尺寸穩(wěn)定性、電氣絕緣性、耐蠕變性、耐候性、透明性和無毒性等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛運(yùn)用。
聚碳酸酯吸水率較低，飽和吸水率僅為0.3％，但因其結(jié)構(gòu)中含有酯基，微量的水分極易促進(jìn)酯基的水解，所以在使用PC料前，必須將其進(jìn)行干燥處理，干燥條件一般為120-130度，4-6小時(shí)，吸水率須低于0.02％方可使用。
普通環(huán)境使用時(shí)，做好干燥工作即可，若制件長期在高溫高濕等較特殊環(huán)境中使用，就須改善聚碳酸酯的耐水解性能。
因此如何去克服現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)而跨過PC耐水解的門坎，是高分子材料技術(shù)亟需要盡快去克服的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述問題，本發(fā)明提供了一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備方法，該聚碳酸酯復(fù)合材料耐水解性能佳，滿足復(fù)合材料在高溫高濕的環(huán)境下使用的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料，其原料配方是由以下重量份數(shù)的各組份組成：
聚碳酸酯79份；
抗氧劑0.5份；
增容劑4.2份；
潤滑劑0.6份；
羥基磷灰石11份；
耐水解穩(wěn)定劑2.4份；
環(huán)氧封端劑6份；
封端催化劑3.2份；
蓖麻油3.5份。
一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑預(yù)混；
2）按重量配比稱取羥基磷灰石、蓖麻油和耐水解穩(wěn)定劑加入料筒溫度在 77℃的高速混合機(jī)中，攪拌2.5分鐘，然后按重量配比稱取抗氧劑、增容劑和潤滑劑攪拌14分鐘，同時(shí)將預(yù)混后的聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑加入并充分混合均勻；
3）將步驟2）中混合均勻后的混合料，送進(jìn)高分子材料攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為263r/min，攪拌時(shí)間為68min，當(dāng)攪拌料達(dá)到33°C時(shí)，卸料；
4）將步驟3）中攪拌后的攪拌料投入雙螺旋桿擠出機(jī)中，機(jī)筒加熱溫度為118°C，口模溫度為128°C，螺桿轉(zhuǎn)速為32rpm、加料轉(zhuǎn)速為28rpm的條件下，擠出；
5）將步驟4）中擠出料引入切粒機(jī)中進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料。
上述技術(shù)方案的有益之處在于：
1、本發(fā)明提供了一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料及其制備方法，通過添加羥基磷灰石、耐水解穩(wěn)定劑、環(huán)氧封端劑、封端催化劑和蓖麻油及其他助劑協(xié)和協(xié)效增強(qiáng)產(chǎn)品的性能，并對各原料組份的比例進(jìn)行了優(yōu)化，制得的聚碳酸酯其耐水解性較高，當(dāng)溫度達(dá)到1180H小時(shí)后仍能保持14.0的耐高溫耐水解的能力；另外 本發(fā)明所提供的耐低溫高抗沖聚碳酸酯，其在水解前后熔融指數(shù)變化很小，適用于高溫高濕度或陽光長期直接照射等惡劣條件下工作的燈殼體或汽車配件等。
2、本發(fā)明的制備方法工藝簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
下面將結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種耐低溫高抗沖聚碳酸酯，其原料配方是由以下重量份數(shù)的各組份組成：
聚碳酸酯79份；
抗氧劑0.5份；
增容劑4.2份；
潤滑劑0.6份；
羥基磷灰石11份；
耐水解穩(wěn)定劑2.4份；
環(huán)氧封端劑6份；
封端催化劑3.2份；
蓖麻油3.5份。
一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑預(yù)混；
2）按重量配比稱取羥基磷灰石、蓖麻油和耐水解穩(wěn)定劑加入料筒溫度在 77℃的高速混合機(jī)中，攪拌2.5分鐘，然后按重量配比稱取抗氧劑、增容劑和潤滑劑攪拌14分鐘，同時(shí)將預(yù)混后的聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑加入并充分混合均勻；
3）將步驟2）中混合均勻后的混合料，送進(jìn)高分子材料攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為263r/min，攪拌時(shí)間為68min，當(dāng)攪拌料達(dá)到33°C時(shí)，卸料；
4）將步驟3）中攪拌后的攪拌料投入雙螺旋桿擠出機(jī)中，機(jī)筒加熱溫度為118°C，口模溫度為128°C，螺桿轉(zhuǎn)速為32rpm、加料轉(zhuǎn)速為28rpm的條件下，擠出；
5）將步驟4）中擠出料引入切粒機(jī)中進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料。
實(shí)施例2
一種耐低溫高抗沖聚碳酸酯，其原料配方是由以下重量份數(shù)的各組份組成：
聚碳酸酯66份；
抗氧劑0.2份；
增容劑3份；
潤滑劑0.2份；
羥基磷灰石8份；
耐水解穩(wěn)定劑1.5份；
環(huán)氧封端劑3份；
封端催化劑2份；
蓖麻油2份。
一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑預(yù)混；
2）按重量配比稱取羥基磷灰石、蓖麻油和耐水解穩(wěn)定劑加入料筒溫度在 73℃的高速混合機(jī)中，攪拌3分鐘，然后按重量配比稱取抗氧劑、增容劑和潤滑劑攪拌12分鐘，同時(shí)將預(yù)混后的聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑加入并充分混合均勻；
3）將步驟2）中混合均勻后的混合料，送進(jìn)高分子材料攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為262r/min，攪拌時(shí)間為67min，當(dāng)攪拌料達(dá)到34°C時(shí)，卸料；
4）將步驟3）中攪拌后的攪拌料投入雙螺旋桿擠出機(jī)中，機(jī)筒加熱溫度為116°C，口模溫度為125°C，螺桿轉(zhuǎn)速為25rpm、加料轉(zhuǎn)速為35rpm的條件下，擠出；
5） 將步驟4）中擠出料引入切粒機(jī)中進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料。
實(shí)施例3
一種耐低溫高抗沖聚碳酸酯，其原料配方是由以下重量份數(shù)的各組份組成：
聚碳酸酯87份；
抗氧劑0.8份；
增容劑5份；
潤滑劑1.1份；
羥基磷灰石15份；
耐水解穩(wěn)定劑3.8份；
環(huán)氧封端劑8份；
封端催化劑5份；
蓖麻油4份。
一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑預(yù)混；
2）按重量配比稱取羥基磷灰石、蓖麻油和耐水解穩(wěn)定劑加入料筒溫度在 70℃的高速混合機(jī)中，攪拌2分鐘，然后按重量配比稱取抗氧劑、增容劑和潤滑劑攪拌10分鐘，同時(shí)將預(yù)混后的聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑加入并充分混合均勻；
3）將步驟2）中混合均勻后的混合料，送進(jìn)高分子材料攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為260r/min，攪拌時(shí)間為65min，當(dāng)攪拌料達(dá)到30°C時(shí)，卸料；
4）將步驟3）中攪拌后的攪拌料投入雙螺旋桿擠出機(jī)中，機(jī)筒加熱溫度為115°C，口模溫度為120°C，螺桿轉(zhuǎn)速為20rpm、加料轉(zhuǎn)速為15rpm的條件下，擠出；
5）將步驟4）中擠出料引入切粒機(jī)中進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料。
實(shí)施例4
一種耐低溫高抗沖聚碳酸酯，其原料配方是由以下重量份數(shù)的各組份組成：
聚碳酸酯72份；
抗氧劑0.3份；
增容劑4份；
潤滑劑0.8份；
羥基磷灰石10份；
耐水解穩(wěn)定劑2份；
環(huán)氧封端劑5份；
封端催化劑2.5份；
蓖麻油3份。
一種耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：
1）將聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑預(yù)混；
2）按重量配比稱取羥基磷灰石、蓖麻油和耐水解穩(wěn)定劑加入料筒溫度在 83℃的高速混合機(jī)中，攪拌4分鐘，然后按重量配比稱取抗氧劑、增容劑和潤滑劑攪拌20分鐘，同時(shí)將預(yù)混后的聚碳酸酯、環(huán)氧封端劑和封端催化劑加入并充分混合均勻；
3）將步驟2）中混合均勻后的混合料，送進(jìn)高分子材料攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，攪拌速度為265r/min，攪拌時(shí)間為70min，當(dāng)攪拌料達(dá)到35°C時(shí)，卸料；
4）將步驟3）中攪拌后的攪拌料投入雙螺旋桿擠出機(jī)中，機(jī)筒加熱溫度為126°C，口模溫度為132°C，螺桿轉(zhuǎn)速為35rpm、加料轉(zhuǎn)速為40rpm的條件下，擠出；
5）將步驟4）中擠出料引入切粒機(jī)中進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為耐水解聚碳酸酯復(fù)合材料。
性能試驗(yàn)
試驗(yàn)一：針對上述實(shí)施例1-4與普通的聚碳酸酯的耐高溫水解物性和時(shí)間對比測試；
試驗(yàn)結(jié)果如下表1所示：
表1
由上表1可以看出，本發(fā)明的實(shí)施例1-4制備的聚碳酸酯復(fù)合材料其耐水解性，相較于一般聚碳酸酯有顯著的改善。尤其是，當(dāng)測試時(shí)間達(dá)到336小時(shí)后，實(shí)施例1-4的聚碳酸酯復(fù)合材料的水解特性稍微下降，而普通的聚碳酸酯則出現(xiàn)大幅下降，其耐高溫水解能力顯著下降，而本發(fā)明的實(shí)施例1-4的聚碳酸酯復(fù)合材料在1180H小時(shí)后仍能保持較高的耐高溫耐水解的能力。
試驗(yàn)二：
將通過實(shí)施例1-4工藝制成的產(chǎn)品與同類產(chǎn)品的性能進(jìn)行測試，測試條件：溫度為50%相對濕度，23°C放置至少24小時(shí)候進(jìn)行性能測試，其結(jié)果如下表2所示：
表2
由上表可見，本實(shí)施例所提供的耐低溫高抗沖聚碳酸酯，在相對濕度的條件下也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其在水解前后熔融指數(shù)變化很小。
試驗(yàn)結(jié)論：
通過上表可以看出，經(jīng)本發(fā)明所記載的技術(shù)方案所制得的耐水解聚碳酸酯的低溫下的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐水解性能遠(yuǎn)高于市面上的普通燈罩的阻燃性能；其中，以實(shí)施例1和2所記載的制備方法，所制得的耐水解聚碳酸酯的性能最高，相比普通的聚碳酸酯，提升明顯。
以上所述實(shí)施方式，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。