本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀(微觀)上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。聚碳酸酯是一種強(qiáng)韌的熱塑性樹脂，是五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料，其具有阻燃性，耐磨、抗氧化性，其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，不耐紫外光，不耐強(qiáng)堿，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。專利申請?zhí)枮?01410372367.6公開了一種阻燃環(huán)保型聚碳酸酯復(fù)合材料，具有阻燃環(huán)保的特點。對聚碳酸酯進(jìn)行改性，從而獲得性能優(yōu)良的復(fù)合材料，前景廣闊?；谏鲜鲫愂?，本發(fā)明提出了一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料。

一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯20～40份、聚苯乙烯10～18份、三元乙丙橡膠18～30份、氧化鋅0.2～0.6份、水楊酸0.02～0.08份、納米二氧化鈦3～10份、玻璃纖維1～6份、阻燃劑1～3份、填料8～12份、丙三醇12～18份、十二烷基苯磺酸鈉0.5～1.5份。

優(yōu)選的，所述的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯24～42份、聚苯乙烯12～14份、三元乙丙橡膠21.6～28份、氧化鋅0.3～0.5份、水楊酸0.04～0.06份、納米二氧化鈦4～8份、玻璃纖維2～5份、阻燃劑1.5～2.5份、填料9～11份、丙三醇14～16份、十二烷基苯磺酸鈉0.8～1.2份。

優(yōu)選的，所述的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯30份、聚苯乙烯13份、三元乙丙橡膠25份、氧化鋅0.4份、水楊酸0.05份、納米二氧化鈦6份、玻璃纖維4份、阻燃劑2份、填料10份、丙三醇15份、十二烷基苯磺酸鈉1份。

優(yōu)選的，所述聚碳酸酯、聚苯乙烯、三元乙丙橡膠的質(zhì)量比為2～3:1:1.8～2。

優(yōu)選的，所述填料包括云母粉、高嶺土和石墨，其中各組分的重量百分比為云母粉25～40％、高嶺土25～40％、石墨25～40％。

優(yōu)選的，所述阻燃劑為溴季戊四醇磷酸酯類阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑或無機(jī)阻燃劑中的至少一種。

本發(fā)明還提出了一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述比重的三元乙丙橡膠加入到橡膠硫化罐中，加熱至165～190℃，加入所述比重的氧化鋅和水楊酸，加熱3～7h，邊加熱邊以150～220r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，得混合物A；

S2、將所述比重的納米二氧化鈦、玻璃纖維、填料加入到所述比重的丙三醇中，加入所述比重的十二烷基苯磺酸鈉，研磨28～45min至混合均勻，得混合物B；

S3、將所述比重的聚碳酸酯、聚苯乙烯加熱至140～160℃，加熱2～5h后，降溫至80～110℃保溫，加入步驟S1中所得的混合物A，以220～280r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合25～40min后，加入步驟S2所得的混合物B和所述比重的阻燃劑，以550～750r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌15～22min，得混合料C；

S4、將步驟S3所得的混合料C加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫120～140℃下擠出后經(jīng)分段冷水槽冷卻至室溫后，經(jīng)切粒機(jī)切粒即得。

本發(fā)明提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，其具有顯著的阻燃性能、耐磨、抗氧化、抗老化性，其力學(xué)性能好，本發(fā)明還提出了一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料的制備方法，將三元乙丙橡膠硫化后，與聚碳酸酯、聚苯乙烯進(jìn)行初步混合，然后加入改性后的填料及助劑進(jìn)行最終混合所得，制備過程中，納米二氧化鈦的加入有效的提高了復(fù)合材料的抗紫外線能力，阻燃劑的加入顯著的提高了復(fù)合材料的阻燃性能，安全環(huán)保，燃燒時不會對環(huán)境造成污染，有效的保護(hù)了環(huán)境，其制備方法簡單、制備成本低，所得復(fù)合材料綜合性能好，可得廣泛應(yīng)用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解說。

實施例一

本發(fā)明提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯32份、聚苯乙烯12份、三元乙丙橡膠23份、氧化鋅0.4份、水楊酸0.03份、納米二氧化鈦4份、玻璃纖維5份、溴季戊四醇磷酸酯類阻燃劑2份、填料10份、丙三醇14份、十二烷基苯磺酸鈉0.8份。

所述填料包括云母粉、高嶺土和石墨，其中各組分的重量百分比為云母粉35％、高嶺土32％、石墨33％。

其制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述比重的三元乙丙橡膠加入到橡膠硫化罐中，加熱至170℃，加入所述比重的氧化鋅和水楊酸，加熱6h，邊加熱邊以190r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，得混合物A；

S2、將所述比重的納米二氧化鈦、玻璃纖維、填料加入到所述比重的丙三醇中，加入所述比重的十二烷基苯磺酸鈉，研磨42min至混合均勻，得混合物B；

S3、將所述比重的聚碳酸酯、聚苯乙烯加熱至145℃，加熱4h后，降溫至100℃保溫，加入步驟S1中所得的混合物A，以250r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合32min后，加入步驟S2所得的混合物B和所述比重的溴季戊四醇磷酸酯類阻燃劑，以600r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌22min，得混合料C；

S4、將步驟S3所得的混合料C加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫130℃下擠出后經(jīng)分段冷水槽冷卻至室溫后，經(jīng)切粒機(jī)切粒即得。

實施例二

本發(fā)明提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯38份、聚苯乙烯15份、三元乙丙橡膠27份、氧化鋅0.5份、水楊酸0.06份、納米二氧化鈦8份、玻璃纖維2份、氮系阻燃劑1份、填料8份、丙三醇15份、十二烷基苯磺酸鈉1份。

所述填料包括云母粉、高嶺土和石墨，其中各組分的重量百分比為云母粉28％、高嶺土40％、石墨32％。

其制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述比重的三元乙丙橡膠加入到橡膠硫化罐中，加熱至185℃，加入所述比重的氧化鋅和水楊酸，加熱4h，邊加熱邊以170r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，得混合物A；

S2、將所述比重的納米二氧化鈦、玻璃纖維、填料加入到所述比重的丙三醇中，加入所述比重的十二烷基苯磺酸鈉，研磨35min至混合均勻，得混合物B；

S3、將所述比重的聚碳酸酯、聚苯乙烯加熱至140℃，加熱5h后，降溫至95℃保溫，加入步驟S1中所得的混合物A，以280r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合25min后，加入步驟S2所得的混合物B和所述比重的氮系阻燃劑，以550r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌20min，得混合料C；

S4、將步驟S3所得的混合料C加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫120℃下擠出后經(jīng)分段冷水槽冷卻至室溫后，經(jīng)切粒機(jī)切粒即得。

實施例三

本發(fā)明提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯50份、聚苯乙烯18份、三元乙丙橡膠35份、氧化鋅0.6份、水楊酸0.08份、納米二氧化鈦5份、玻璃纖維1份、無機(jī)阻燃劑1.5份、填料12份、丙三醇12份、十二烷基苯磺酸鈉1.5份。

所述填料包括云母粉、高嶺土和石墨，其中各組分的重量百分比為云母粉40％、高嶺土35％、石墨25％。

其制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述比重的三元乙丙橡膠加入到橡膠硫化罐中，加熱至165℃，加入所述比重的氧化鋅和水楊酸，加熱7h，邊加熱邊以210r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，得混合物A；

S2、將所述比重的納米二氧化鈦、玻璃纖維、填料加入到所述比重的丙三醇中，加入所述比重的十二烷基苯磺酸鈉，研磨28min至混合均勻，得混合物B；

S3、將所述比重的聚碳酸酯、聚苯乙烯加熱至160℃，加熱2h后，降溫至80℃保溫，加入步驟S1中所得的混合物A，以220r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合40min后，加入步驟S2所得的混合物B和所述比重的無機(jī)阻燃劑，以750r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌15min，得混合料C；

S4、將步驟S3所得的混合料C加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫130℃下擠出后經(jīng)分段冷水槽冷卻至室溫后，經(jīng)切粒機(jī)切粒即得。

實施例四

本發(fā)明提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯30份、聚苯乙烯10份、三元乙丙橡膠18份、氧化鋅0.2份、水楊酸0.02份、納米二氧化鈦10份、玻璃纖維4份、磷系阻燃劑3份、填料9份、丙三醇18份、十二烷基苯磺酸鈉0.5份。

所述填料包括云母粉、高嶺土和石墨，其中各組分的重量百分比為云母粉30％、高嶺土38％、石墨32％。

其制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述比重的三元乙丙橡膠加入到橡膠硫化罐中，加熱至190℃，加入所述比重的氧化鋅和水楊酸，加熱3h，邊加熱邊以150r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，得混合物A；

S2、將所述比重的納米二氧化鈦、玻璃纖維、填料加入到所述比重的丙三醇中，加入所述比重的十二烷基苯磺酸鈉，研磨40min至混合均勻，得混合物B；

S3、將所述比重的聚碳酸酯、聚苯乙烯加熱至155℃，加熱3h后，降溫至110℃保溫，加入步驟S1中所得的混合物A，以260r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合30min后，加入步驟S2所得的混合物B和所述比重的磷系阻燃劑，以700r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌18min，得混合料C；

S4、將步驟S3所得的混合料C加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫140℃下擠出后經(jīng)分段冷水槽冷卻至室溫后，經(jīng)切粒機(jī)切粒即得。

實施例五

本發(fā)明提出的一種聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：聚碳酸酯45份、聚苯乙烯16份、三元乙丙橡膠30份、氧化鋅0.5份、水楊酸0.05份、納米二氧化鈦6份、玻璃纖維3份、磷系阻燃劑2.5份、填料11份、丙三醇16份、十二烷基苯磺酸鈉1.2份。

所述填料包括云母粉、高嶺土和石墨，其中各組分的重量百分比為云母粉25％、高嶺土38％、石墨37％。

其制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述比重的三元乙丙橡膠加入到橡膠硫化罐中，加熱至180℃，加入所述比重的氧化鋅和水楊酸，加熱5h，邊加熱邊以220r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，得混合物A；

S2、將所述比重的納米二氧化鈦、玻璃纖維、填料加入到所述比重的丙三醇中，加入所述比重的十二烷基苯磺酸鈉，研磨30min至混合均勻，得混合物B；

S3、將所述比重的聚碳酸酯、聚苯乙烯加熱至150℃，加熱3h后，降溫至105℃保溫，加入步驟S1中所得的混合物A，以240r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合35min后，加入步驟S2所得的混合物B和所述比重的磷系阻燃劑，以680r/min的轉(zhuǎn)速高速攪拌20min，得混合料C；

S4、將步驟S3所得的混合料C加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在高溫140℃下擠出后經(jīng)分段冷水槽冷卻至室溫后，經(jīng)切粒機(jī)切粒即得。

將上述實施例一～五中制備出的聚碳酸酯環(huán)保的阻燃復(fù)合材料的阻燃性能進(jìn)行分析比較，得出如下結(jié)果：

備注：阻燃性按UL-94標(biāo)準(zhǔn)判斷。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。