[发明专利]一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法，所述合金材料由如下按质量份数组成：PC/ABS合金100份、石墨烯1‑20份、马来酸酐接枝MBS弹性体1‑10份，ACR加工助剂1‑5份，纳米对苯二甲酸钙晶须1‑10份。该方法制备的PC/ABS合金材料导热系数高过3W/m·k，表面电阻低于107Ω，拉伸强度高于65MPa，冲击强度高于100KJ/m²，能够满足导热、抗静电、高性能领域的使用要求。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法。

背景技术

PC/ABS合金是由聚碳酸酯（PC）和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)丙烯睛混合而成的热可塑性一种性能优异、用途广泛的工程塑料，主要应用于电气电器、建材等行业。聚碳酸醋(PC)与制备的PC/ABS合金在性能上可以综合兼具PC和ABS二者的优良性能，不仅具有PC树脂较好的耐热性、刚性、尺寸稳定性和良好的拉伸、冲击性能，还具有ABS优良的加工流动性和低温抗冲击性能。但PC/ABS合金也存在明显的缺点：其一，导热系数低，无法满足导热塑料的需求，金属氧化物、金属氮化物、石墨等导热材料填充可以提高其导热性能，但需要十分高的填充量，这不仅增加材料加工成型难度，同时还会导致力学性能严重下降；其二，导电性差，容易产生静电，无法满足抗静电领域的使用要求；其三，拉伸性能与冲击性能无法满足要求较为苛刻的应用领域，综合性能有待于进一步改善。

石墨烯是目前世界上已知导热性最佳的材料，导热系数高达5300W/m·k ，且具备二维薄层结构，是一种理想的导热填充材料。由于石墨烯片层在高分子树脂基体中极易发生团聚，含量较低时，难以在高分子树脂基体中构建导热通路，因此为达到一定热导率，必须进行较高含量填充，导致成本上升。

对苯二甲酸钙晶须是由对苯二甲酸、氢氧化钠、氯化钙等原料通过复分解反应制备的新型纳米晶须，能够在PC/ABS合金中均匀分散具有优良的增强增韧功能。对苯二甲酸钙晶须具有较高的长径比，石墨烯容易在其表面聚集而形成导热通路，相同用量下，合金导热系数明显提高。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法。该方法制备的PC/ABS合金材料导热系数高过3W/m·k，表面电阻低于10⁷Ω，拉伸强度高于65MPa，冲击强度高于100KJ/m²，能够满足高导热、抗静电、高性能领域的使用要求。

本发明所采用的技术方案是：一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法，所述合金材料由如下按质量份数组成：PC/ABS合金100份、石墨烯1-20份、马来酸酐接枝MBS弹性体 1-10份，ACR加工助剂 1-5份，纳米对苯二甲酸钙晶须1-10份。

优选地，所述PC/ABS合金材料中组份质量比PC：ABS=1:1。

优选地，所述石墨烯厚度小于6.7nm，1-20层碳原子。

优选地，所述马来酸酐接枝MBS弹性体中马来酸钙接枝率大于1%。

优选地，所述ACR加工助剂中甲基丙烯酸甲酯含量20-40%。

优选地，所述纳米对苯二甲酸钙晶须平均粒径小于50nm，长径比大于20。

一种石墨烯改性PC/ABS合金材料及其制备方法包括如下步骤：

（1）按质量份数准确称量物料，PC/ABS合金100份、石墨烯1-20份、马来酸酐接枝MBS弹性体 1-10份，ACR加工助剂 1-5份，纳米对苯二甲酸钙晶须1-10份。

（2）将物料按照PC/ABS合金、马来酸酐接枝MBS弹性体、ACR加工助剂、纳米对苯二甲酸钙晶须、石墨烯依次加入高速混合机混合10-30min。