[发明专利]一种玻纤增韧聚碳酸酯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种玻纤增韧聚碳酸酯材料及其制备方法。

背景技术

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。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域，玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。抗拉强度在标准状态下是6.3-6.9g/d，湿润状态5.4-5.8g/d，密度2.54。耐热性好，温度达300℃时对强度没影响。有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，也用于绝热材料和防火屏蔽材料。一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀，其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，经常作为有机原料的增韧剂等，然而其与有机原料的相容性较差，在提高成品材料力学性能的同时会降低成品的贮存稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种玻纤增韧聚碳酸酯材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种玻纤增韧聚碳酸酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：

聚碳酸酯130-150、玻璃纤维10-14、二丁基二硫代氨基甲酸锌0.7-1、丙酸钙1-2、2-巯基苯并咪唑0.1-0.2、三甘醇二异辛酸酯4-7、甲基三乙氧基硅烷1-2、硅藻土23-30、醇胺溶液14-20、烷基酚聚氧乙烯醚0.5-1。

所述的醇胺溶液是由下述重量份的原料组成的：

乙基纤维素10-15、二异丙基乙醇胺1-2、季戊四醇6-9、柠檬酸3-5、8-羟基喹啉0.1-0.3；

所述的醇胺溶液的制备方法为：

取乙基纤维素，加入到其重量20-30倍的去离子水中，在50-60℃下保温搅拌10-20分钟，加入季戊四醇，搅拌至常温，加入8-羟基喹啉，超声3-5分钟，得纤维分散液；

取柠檬酸，加入到上述纤维分散液中，在90-96℃下保温搅拌1-2小时，加入二异丙基乙醇胺，搅拌至常温，得所述醇胺溶液。

一种玻纤增韧聚碳酸酯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取2-巯基苯并咪唑，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入二丁基二硫代氨基甲酸锌，在50-60℃下保温搅拌20-30分钟，得醇溶液；

(2)取玻璃纤维，加入到上述醇溶液中，搅拌均匀，加入甲基三乙氧基硅烷，超声10-15分钟，得纤维硅烷醇溶液；

(3)取硅藻土，在700-750℃下煅烧1-2小时，冷却至常温，磨成细粉，与丙酸钙混合，加入到醇胺溶液中，搅拌均匀，得硅藻土醇胺溶液；

(4)取上述纤维硅烷醇溶液、硅藻土醇胺溶液混合，搅拌均匀，加入烷基酚聚氧乙烯醚，200-300转/分搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，送入烘箱中，50-60℃下干燥完全，冷却，得玻纤复合填料；

(5)取上述玻纤复合填料，与聚碳酸酯、三甘醇二异辛酸酯混合，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述玻纤增韧聚碳酸酯材料。

本发明的优点：

本发明首先以乙基纤维素为原料，在季戊四醇水溶液中预分散，然后与柠檬酸共混，高温酯化，将纤维素进行有机化处理，然后采用二异丙基乙醇胺改性，得到醇胺溶液；然后将其与硅藻土、丙酸钙无机填料共混，进一步改善了硅藻土与丙酸钙的表面活性，然后将玻璃纤维分散到醇溶液中，采用硅烷偶联剂进行有机化改性，得到纤维硅烷醇溶液；之后将纤维硅烷醇溶液、硅藻土醇胺溶液混合沉淀，得到玻纤复合填料，该玻纤复合填料可以明显提高成品的力学性能，同时由于多种无机填料均进行了表面有机化改性，对于改善各原料的相容性，提高成品的稳定性强度起到了很好的促进效果。

具体实施方式

实施例1

一种玻纤增韧聚碳酸酯材料，它是由下述重量份的原料组成的：

聚碳酸酯150、玻璃纤维14、二丁基二硫代氨基甲酸锌1、丙酸钙2、2-巯基苯并咪唑0.2、三甘醇二异辛酸酯7、甲基三乙氧基硅烷2、硅藻土30、醇胺溶液20、烷基酚聚氧乙烯醚1。

所述的醇胺溶液是由下述重量份的原料组成的：

乙基纤维素15、二异丙基乙醇胺2、季戊四醇9、柠檬酸5、8-羟基喹啉0.3；

所述的醇胺溶液的制备方法为：