[发明专利]一种改性PC材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性PC材料及其制备方法，步骤如下：将聚碳酸酯粒料、改性玻璃纤维、蛭石粉和季戊四醇硬脂酸酯放入真空干燥箱中，120℃下干燥备用；将原料在微型密炼机中于240‑260℃下熔融共混4‑5min，转速为60‑80r/min；在240℃，10MPa下，通过平板硫化机热压1min，再冷压1min，开模即得。本发明通过加入改性玻璃纤维和蛭石粉在PC材料中，采用等离子体处理的玻璃纤维，在其表面产生刻蚀作用，能够提高玻璃纤维表面的粗糙度，扩大纤维的表面积，提高锌的沉积率，从而大大提高其与PC材料的相容性，继而提高其各项力学强度，尤其是弥补对缺口敏感、易发生应力开裂等缺陷，其悬臂梁冲击强度、抗拉屈服强度和拉伸断裂强度分别可高达95.1kJ/m²、97.3Mpa和93.7Mpa。

技术领域

本发明涉及塑胶材料领域，具体涉及一种改性PC材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种重要的工程塑料，但一般的PC制品存在着对缺口敏感、易发生应力开裂等缺陷，使应用受到一定限制。有人根据不同塑料基体在受外力作用时吸收能量的能力和方式不同，将具有刚性链结构的PC归为“韧性基体”，即基体的裂纹引发能高于裂纹增长能，缺口冲击强度较低。PC与聚丙烯(PP)等聚烯烃类树脂进行共混，可以提高缺口抗冲击和耐环境开裂性能，同时降低生产成本。但是与聚烯烃共混存在两方面的问题：(1)在体系韧性提高的同时强度、模量下降；(2)由于形态和结构的差异使二者不相容，增容成为这一途径的关键。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差，通过改性能大大提高其与PC材料的相容性，继而提高其各项力学强度，尤其是弥补对缺口敏感、易发生应力开裂等缺陷。

发明内容

要解决的技术问题：本发明通过加入改性玻璃纤维和蛭石粉在PC材料中，采用等离子体处理的玻璃纤维，在其表面产生刻蚀作用，能够提高玻璃纤维表面的粗糙度，扩大纤维的表面积，提高氧化锌晶须的沉积率，并将晶须直接引入到材料相对薄弱的层间部分，氧化锌晶须特殊的几何形状在层间部位形成刚性的机械“锚接”结构，这种物理而非化学的方式，能有效抑制材料的层间开裂及层间微裂纹的扩展，提高材料的层间剪切性能，最终提高PC材料的各项力学性能，其悬臂梁冲击强度、抗拉屈服强度和拉伸断裂强度分别可高达95.1kJ/m²、97.3Mpa和93.7Mpa。

技术方案：一种改性PC材料，包括聚碳酸酯、改性玻璃纤维、蛭石粉和季戊四醇硬脂酸酯。

进一步的，所述改性玻璃纤维的制备方法为：

(1)将玻璃纤维在350℃下灼烧5-10min后，放入射频溅射装置内进行等离子体处理；

(2)取出后冷却，将氧化锌晶须通过60目的机械振动筛沉积到玻璃纤维表面，得到改性玻璃纤维。

进一步的，所述蛭石粉的粒径为1-15μm。

进一步的，所述氧化锌晶须的针状体长度为5-50μm，针状体根部直径为0.1-10μm。

进一步的，所述氧化锌晶须的用量为玻璃纤维的1.5-6.0wt％。

进一步的，所述等离子体处理条件为真空度：4.5×10^-3mmHg，功率：240W；载气：N₂(40％)+Ar(60％)(分压)。

上述改性PC材料的制备方法，以重量份计，包括以下步骤：

(1)将100份聚碳酸酯粒料、2-6份改性玻璃纤维、1-3份蛭石粉和5-15份季戊四醇硬脂酸酯放入真空干燥箱中，120℃下干燥24h备用；

(2)将原料在微型密炼机中于240-260℃下熔融共混4-5min，转速为60-80r/min；

(3)在240℃，10MPa下，通过平板硫化机热压1min，再冷压1min，开模即得。

有益效果：