技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

背景技術(shù)：
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聚碳酸酯(簡稱pc)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。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，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃bi級(jí)，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能，加工性能好，不需要添加劑就具有ul94v-0級(jí)阻燃性能，pc主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高，對(duì)缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。和其他樹脂一樣，pc容易受某些有機(jī)溶劑的浸濁。

pet是乳白色或淺黃色高度結(jié)晶性的聚合物，表面平滑而有光澤。耐蠕變、抗疲勞性、耐摩擦性好，磨耗小而硬度高，具有熱塑性塑料中最大的韌性；電絕緣性能好，受溫度影響小，但耐電暈性較差。無毒、耐氣候性、抗化學(xué)藥品穩(wěn)定性好，吸濕性高，成型前的干燥是必須的。耐弱酸和有機(jī)溶劑，但不耐熱水浸泡，不耐堿。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，耐熱、耐高溫性能優(yōu)異，阻燃效果好，加工性能優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定性好，且制備方法簡單，無毒，有利于環(huán)境保護(hù)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯30-50份，pet20-40份，

二硫化鉬1-2份，納米氮化硼1-3份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨3.5-5份，

分散劑0.5-1.2份，抗氧劑0.8-1份，穩(wěn)定劑1-1.8份。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯45份，pet28份，

二硫化鉬1.5份，納米氮化硼2份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨3.5份，

分散劑0.8份，抗氧劑1份，穩(wěn)定劑1.2份。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述聚碳酸酯是雙酚a型芳香族聚碳酸酯。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述二硫化鉬的粒徑大小50-80nm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述納米氮化硼的粒徑大小為10-20nm。

添加無機(jī)納米粒子的大小直接影響其在聚合物中的分散性，從而影響制備復(fù)合材料的性能，納米粒子粒徑越小，其比表面積越大，與聚合物的接觸面積越大，得到的復(fù)合材料韌性、強(qiáng)度越大，但是粒徑越小越易團(tuán)聚，需要尋找合適的分散劑。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分散劑為環(huán)氧樹脂、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或多種混合。

分散劑的選擇對(duì)于無機(jī)納米粒子的分散至關(guān)重要。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述抗氧劑為2,6-三級(jí)丁基-4-甲基苯酚、四〔β-(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、亞磷酸酯、雙十二碳醇酯中的一種或多種混合。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸、脂肪酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、脂肪酸鋅、脂肪酸鈣中的一種或多種混合。

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合20-30min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合5-10min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速130-140r/min，溫度：加料段225-240℃，壓縮段240-250℃，均化段235-250℃，，口模230-240℃。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明首先采用n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨對(duì)二硫化鉬、納米氮化硼進(jìn)行表面修飾，增加了其與聚合物之間的相容性，制備的復(fù)合材料加工性能優(yōu)異，由于聚碳酸酯本身具有很好的阻燃性能，即使沒有添加阻燃劑，制備得到的復(fù)合材料就具有ul94v-0級(jí)阻燃性能；

二硫化鉬、納米氮化硼的添加制備的插層復(fù)合材料，使得復(fù)合材料韌性、強(qiáng)度大大增加，耐磨性好，且該復(fù)合材料制備方法簡單，成本低。

具體實(shí)施方式：

為更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。

實(shí)施例1

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯30份，pet20份，

二硫化鉬1份，納米氮化硼1份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨3.5份，

分散劑0.5份，抗氧劑0.8份，穩(wěn)定劑1份。

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合20min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合5min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

其中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速130r/min，溫度：加料段225℃，壓縮段240℃，均化段235℃，，口模230℃。

實(shí)施例2

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯50份，pet40份，

二硫化鉬2份，納米氮化硼3份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨5份，

分散劑1.2份，抗氧劑1份，穩(wěn)定劑1.8份。

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合30min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合10min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

其中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速140r/min，溫度：加料段240℃，壓縮段250℃，均化段250℃，，口模240℃。

實(shí)施例3

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯35份，pet25份，

二硫化鉬1.2份，納米氮化硼1.5份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨3.8份，

分散劑0.7份，抗氧劑0.85份，穩(wěn)定劑1.2份。

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合22min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合6min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

其中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速132r/min，溫度：加料段228℃，壓縮段242℃，均化段238℃，，口模232℃。

實(shí)施例4

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯38份，pet30份，

二硫化鉬1.4份，納米氮化硼1.8份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨4份，

分散劑0.9份，抗氧劑0.9份，穩(wěn)定劑1.4份。

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合24min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合7min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

其中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速134r/min，溫度：加料段230℃，壓縮段244℃，均化段240℃，，口模234℃。

實(shí)施例5

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯45份，pet35份，

二硫化鉬1.6份，納米氮化硼2份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨4.5份，

分散劑1.1份，抗氧劑0.95份，穩(wěn)定劑1.6份。

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合26min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合8min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

其中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速136r/min，溫度：加料段235℃，壓縮段246℃，均化段245℃，，口模236℃。

實(shí)施例6

一種環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：

聚碳酸酯48份，pet45份，

二硫化鉬1.8份，納米氮化硼2.8份，

n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨4.8份，

分散劑1.2份，抗氧劑0.98份，穩(wěn)定劑1.7份。

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二硫化鉬、納米氮化硼、n,n-二甲基-n-十八烷基-n-乙烯芐基氯化銨加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合28min；繼續(xù)加入聚碳酸酯、pet、分散劑、抗氧劑和穩(wěn)定劑，捏合9min，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干，得到環(huán)保高效阻燃聚碳酸酯/pet復(fù)合材料。

其中，所述擠出造粒的工藝條件為：螺桿轉(zhuǎn)速138r/min，溫度：加料段238℃，壓縮段248℃，均化段248℃，，口模238℃。

下面對(duì)本發(fā)明提供的復(fù)合材料進(jìn)行性能測試。

(1)力學(xué)性能

測試用標(biāo)準(zhǔn)樣條由xlb-d300×300mm平板硫化壓機(jī)制備，硫化溫度180℃，硫化壓力1.25mpa。

性能測試如表1所示：

表1

從表1來看，本發(fā)明提供的復(fù)合材料抗沖擊性能優(yōu)異，耐磨，耐熱性好。