[发明专利]高强度高阻燃碳纳米管改性PC复合材料

说明书

本发明公开了高强度高阻燃碳纳米管改性PC复合材料，按重量份计，其制备原料为：PC树脂100份，PBT树脂10‑50份，双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石40‑80份，聚醚酮‑胶原蛋白复合物改性碳纳米管5‑10份，乙撑双硬脂酰胺1‑3份，三(2，4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯1‑5份以及双(2,4‑二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯1‑5份。本发明还公开了所述高强度高阻燃碳纳米管改性PC复合材料的制备方法。

技术领域

本发明属于聚合物复合材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种高强度高阻燃碳纳米管改性PC复合材料。

背景技术

PC（聚碳酸酯）塑料可用于电子电器、通讯设备、现代办公设备、轨道交通车辆内饰件、汽车部件等产品生产。

随着人们对健康、环境及生态保护的日益重视，塑料的阻燃标准及环保标准也日益严格，材料燃烧烟气毒性和发烟性能问题越来越受到重视，要求塑料材料或制品既具有良好的阻燃性能，又要低毒化和低发烟化。如瑞典的TCO-99及北欧的Ecolable-9（白天鹅）环保标志要求，计算机材料不能采用聚氯乙烯树脂及含溴阻燃剂。德国的蓝天使标志（BlueAngel）也要求打印机和复印机外壳材料不含卤素。欧洲的 EbobelEU-99要求计算机的外壳塑料中不含卤系阻燃剂。特别是2003年欧盟各成员国公布的WEEE指令和RoHS指令。然而，现有的PC塑料强度低、阻燃差，难以满足实际需求。

因此，需要进行技术改进，制备具有更好的强度和并保持高弹性，且阻燃性能好的PC复合材料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供高强度高阻燃碳纳米管改性PC复合材料，按重量份计，其制备原料为：

PC树脂100份，PBT树脂10-50份，双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石40-80份，聚醚酮-胶原蛋白复合物改性碳纳米管5-10份，乙撑双硬脂酰胺1-3份，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1-5份以及双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯1-5份；

优选地，其制备原料为：

PC树脂100份，PBT树脂20份，双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石50份，聚醚酮-胶原蛋白复合物改性碳纳米管8份，乙撑双硬脂酰胺2份，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯3份以及双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯3份。

优选地，所述双层聚合物的外层为刚性聚醚酮，内层为柔性聚醚胺。

优选地，所述双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石的制备方法为：

（1）在反应容器中，依次加入0.044 mol的1H-咪唑-4-乙胺、10 g的环氧树脂E-44以及N，N-二甲基甲酰胺300 ml，通氮气保护30 min后，升温100℃反应5 h后，得粘稠的聚醚胺溶液；

（2）往上述粘稠的聚醚胺溶液中，加入100 g的纳米羟基磷灰石，2 g的硅烷偶联剂KH-550，在100℃、氮气保护下，继续搅拌2 h后，将反应溶液沉析在2000 ml乙醇中，得大量固体沉淀，用乙醇和去离子水反复洗涤该固体沉淀三次，然后抽滤，将所得固体在真空烘箱中，50℃下干燥24 h得单层聚合物包覆纳米羟基磷灰石；

（3）将0.002mol 的4,4’-二氟二苯酮、0.0021mol 的4,4’-二羟基二苯酮、0.0024mol的无水碳酸钠、0.012mol的二苯砜装入反应容器中，在氮气气氛下升温至180℃，反应6 h，然后升温至300℃，反应5 h，然后将反应溶液在去离子水中析出，用乙醇和去离子水反复洗涤该固体沉淀三次，然后抽滤，将所得固体在真空烘箱中，120℃下干燥24 h得聚醚酮；