[发明专利]一种用于太阳能路灯头壳体的石墨烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于太阳能路灯头壳体的石墨烯复合材料及其制备方法,石墨烯复合材料按重量百分比计由以下组分组成：PC50％‑53％；ABS20％‑23％；阻燃剂3％‑5％；抗老化剂1％‑4％；增韧剂3％‑6％；石墨烯12％‑13％；胶粘剂8％‑10％；制备时，先将除石墨烯和胶粘剂外的组分称取后在搅拌釜中混合均匀；后进行熔融挤出造粒，控制温度250～270℃；造出的颗粒冷却后返回搅拌釜，控制温度120～150℃后，加入石墨烯和胶粘剂，高速搅拌，充分分散后，静置30min以上，使石墨烯包覆于颗粒表面。用石墨烯复合材料制备出的太阳能路灯头壳体具有良好的散热性、拉伸强度和耐腐蚀性，还能降低重量。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料领域，具体涉及一种用于太阳能路灯头壳体的石墨烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是分子链的重复结构单元为碳酸酯型的聚合物，是一种综合性能优异的工程塑料。PC具有冲击强度高，抗蠕变性和尺寸稳定性好，耐热，透明，吸水率低，无毒，介电性能优良等优点。同时PC存在加工流动性差，易应力开裂，对缺口敏感，容易磨损，耐化学药品性差，价格高等缺点。(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)是热塑性树脂，具有较好的耐化学腐蚀性，良好的加工性乙基较高的性价比，缺点是耐热和耐候性差，冲击强度和拉伸强度相对较低。

研究表明，PC与ABS共混可以综合两者的优良性能，PC/ABS合金一方面它的耐热性，冲击强度和拉伸强度优于ABS，另一方面它的成本和熔体粘度比PC低，加工性能比PC好，其制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性都大大降低。可用于成型大面积或薄壁长流程制品。广泛应用于机械零件、电器部件、帽盔及生产汽车车身等要求兼有优良抗冲击性和刚性的制品。如汽车内外部件、家电(电视、电话机等)、电脑及周边设备、办公自动化设备外壳、通讯器材等多个领域。目前PC/ABS合金发展迅速，全球产量约为80万吨/年左右，世界各大公司纷纷开发推出PC/ABS合金新品种，如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等品种，尤其是在汽车工业中得到广泛应用，另外还广泛应用于计算机、复印机和电子电气部件等。

但是在太阳能路灯领域，在材料方面的改进并不多。尤其是太阳能路灯头的壳体，目前比较多的是铝合金。虽然铝合金具有一定的散热功能，但是铝合金较重，其拉伸强度、耐腐蚀性也较小。

发明内容

有鉴于此，为克服上述技术问题，本发明的目的在于提出一种用于太阳能路灯头壳体的石墨烯复合材料及其制备方法，用该石墨烯复合材料制备出的太阳能路灯头壳体具有良好的散热性、拉伸强度和耐腐蚀性，还能降低重量。

所采用的技术方案为：

一种用于太阳能路灯头壳体的石墨烯复合材料,按重量百分比计，由以下组分组成：

PC 50％-53％；

ABS 20％-23％；

阻燃剂 3％-5％；

抗老化剂 1％-4％；

增韧剂 3％-6％；

石墨烯 12％-13％；

胶粘剂 8％-10％；

先按照各组分重量百分比称取PC、ABS、阻燃剂、抗老化剂与增韧剂重量，并在搅拌釜中混合均匀；然后将混合物通过挤出机进行熔融挤出造粒，控制挤出机的料筒温度在250℃～270℃；造出的颗粒冷却降温后返回搅拌釜，控制搅拌釜的温度在120℃～150℃后，加入石墨烯和胶粘剂，以2500-3000r/min高速搅拌，充分分散后，静置30min以上，使石墨烯包覆于颗粒表面。

进一步地，所述PC为重均分子量为17000～30000g/mol的双酚A型聚碳酸酯，玻璃化温度为145～150℃。