[发明专利]一种聚碳酸酯改性聚氯乙烯的高强高韧复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种聚碳酸酯改性聚氯乙烯的高强高韧复合材料。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，由于它具有耐化学药品性高、电绝缘性能好、物理化学性能稳定、价格低廉等优点，目前已广泛应用于工业、农业、交通、建筑、通讯以及医疗卫生等各领域。但单纯聚氯乙烯却存在热稳定性差、抗冲击强度低、耐蠕变性不良、耐老化不好等缺陷，将极大地限制了其在各领域中的使用效果。为了改善聚氯乙烯使用性能，通常需要加入其它组分进行改性。聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击性能，耐蠕变和尺寸稳定性好，能在较高的温度范围内保持较高的力学强度，无毒，介电性能优良，是近年来增长迅速最快和产能规模最大的工程塑料。因此，将聚氯乙烯改性聚碳酸酯制备的复合材料具有很好的实用价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯改性聚氯乙烯的高强高韧复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚碳酸酯改性聚氯乙烯的高强高韧复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚氯乙烯30%～40%、聚碳酸酯15%～25%、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物2%～4%、玻璃纤维8%～12%、碳酸钙复合微粒5%～10%、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯4%～7%、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物5%～8%、抗静电剂1%～3%、光稳定剂UV-326 0.5%～2%、钙锌复合稳定剂0.5%～1%、防玻纤外露剂0.5%～1%、硬脂酸钙0.5%～1%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、阻燃剂6%～9%。

所述聚氯乙烯的平均聚合度在800～1200、重均分子量在50000～120000范围。

所述聚碳酸酯为重均分子量在20000～40000范围的双酚A型芳香族聚碳酸酯。

所述玻璃纤维为表面经γ-氨丙基三甲氧基硅烷处理、且平均直径在4～17μm的无碱短切玻璃纤维。

所述碳酸钙复合微粒为表面接枝有丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯双单体的纳米级重质碳酸钙微粒。

所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种。

所述光稳定剂UV-326为2-（2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基）-5-氯代苯并三唑。

所述防玻纤外露剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺TAF。

所述抗氧剂1010为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、聚苯基膦酸二苯砜酯中的一种。

上述一种聚碳酸酯改性聚氯乙烯的高强高韧复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、制备碳酸钙复合微粒：按重量配比75%：2%：3%：10%：10%依次称取纳米级重质碳酸钙、分散剂CH-1A、过硫酸铵、丙烯腈单体和甲基丙烯酸甲酯单体，再将纳米级轻质碳酸钙用去离子水配制成质量百分比浓度为10%～20%的悬浮液，再加入分散剂CH-1A，在超声波振荡和机械搅拌下，处理30～45min，滴加37%盐酸调节pH值为6.5～7.0，然后加入用氮气保护的反应釜中，以500～800r/min搅拌加热至60℃～80℃时，加入过硫酸铵，保持搅拌10～15min，然后滴加丙烯腈单体，再滴加甲基丙烯酸甲酯单体，在60℃～80℃温度下反应2～4h后，停止加热，待冷却至室温后，进行真空抽滤，再将滤料放入真空干燥箱中，于95℃～120℃温度下干燥12～24h，即制得所述的碳酸钙复合微粒；

（2）、按重量配比称取各组分，包括步骤（1）制得的碳酸钙复合微粒；

（3）、将聚氯乙烯、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯和钙锌复合稳定剂加入料筒温度在80℃～90℃、转速为50～80r//min的混合机中，搅拌20～30min，然后聚碳酸酯和苯乙烯接枝马来酸酐共聚物，搅拌10～20min，再加入除玻璃纤维以外的其它组分，包括加入步骤（1）制得的碳酸钙复合微粒，使一起搅拌20～40min，待完全混合均匀后，出料；

（4）、将步骤（3）得到的物料加入双螺杆挤出机的主喂口，同时从双螺杆挤出机的次喂口加入玻璃纤维，经过双螺杆挤出机混炼后挤出造粒，即得所述的一种聚碳酸酯改性聚氯乙烯的高强高韧复合材料。