[发明专利]一种仿玻璃高分子复合材料以及制备方法

说明书

本发明属于高分子领域技术领域，尤其为一种仿玻璃高分子复合材料，包括以下重量百分比的组分：PC30％‑60％、PMMA30％‑50％、相容剂0％‑10％、增韧剂3％‑8％、无机纳米粒子1％‑10％、UV稳定剂0.1％‑1％、润滑剂0.5％‑2％、抗氧剂0.1％‑0.5％和炭黑1％‑3％；本发明通过该方法制备的仿玻璃高分子材料具有较好的力学性能和耐热性能，较高的表面硬度、光泽度和抗划伤性能，用于对表面硬度以及光泽度有要求的产品，免去了产品涂覆的后处理工序，可大大提高生产效率以及产品的良品率，并且整个生产工艺对环境友好，免除了后处理工序中喷涂增硬可能造成的有机物挥发环境伤害。

技术领域

本发明属于高分子领域技术领域，具体涉及一种仿玻璃高分子复合材料以及制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，为一种性能优良的非结晶热塑性工程塑料，无色透明，耐热，阻燃，具有突出的抗冲击能力，在普通使用温度内都有良好的机械性能，但PC原料存在耐刮擦性能差、硬度低的不足，限制了聚碳酸酯的应用。

现在PC材料在需求表面硬度高、耐刮擦的产品时，通常是PC材料挤出或者注塑成产品后，再对产品表面进行增硬处理。在这个过程中，对环境保护以及操作人员身体健康会造成不利影响，且最终产品的良品率也会受到影响。

有人采用将PC与另一种刚性聚合物共混来提高PC的硬度，聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)，因其具有优良的表面硬度、耐刮擦性能和透明度，以及良好的力学性能，易加工成型，被广泛用作此类刚性聚合物。PMMA与PC共混制备PC/PMMA合金，可显著改善PC的加工性能，提高PC的耐刮擦性能。但是PMMA本身存在耐冲击性能和耐热性能不佳的缺陷，将PC和PMMA做成合金时存在硬度和透明性难以兼得的大问题。具体表现为高分子量的PMMA与PC高温共混时，硬度良好，但是两者相容性差，混合不均匀易出现珠光效果，导致PC/PMMA合金透明性差；低分子量的PMMA与PC高温共混时，透明性可保持，但是针对性能要求比较特殊的领域，例如电子制品的外壳及耳机附件，移动终端或操作面板等诸多有高硬度耐刮擦需求的制品则不适用。

中国专利文献CN201410328787.4公开了一种透明的耐刮擦PC/PMMA合金材料及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：聚碳酸酯40-95份，聚甲基丙烯酸甲酯5-60份，抗氧剂0.1-1份，润滑剂0.1-1份；制得的PC/PMMA合金材料透明度高、耐刮擦，但未考虑制品的硬度指标是否可满足不同领域的推广应用。

中国专利文献CN109593339A公开了一种高硬度、高透明度的PC组合物及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：：聚碳酸酯97-99％；表面改性的纳米二氧化硅0.5-2％；抗氧剂0.1-0.5％；脱模剂0.1-0.5％；所述表面改性的纳米二氧化硅通过包括以下的步骤制备得到：把正硅酸乙酯加入到乙醇中，搅拌下加入催化剂氨水搅拌水解；加入聚碳酸酯二元醇搅拌反应，加热继续搅拌，陈化，得到胶体溶液，真空干燥得到二氧化硅。制得材料克服了现有技术PC组合物中无机纳米粒子分散性和均一性不足的缺点与不足，具有2H以上的铅笔硬度，透光率高达90％和优异的抗冲击强度。但是该方法制备表面改性的二氧化硅粒子过程繁杂，且使用刺激性溶剂氨水，对操作人员身体健康造成不良影响。

中国专利文献201010153417.3号专利公开了一种在聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材料中添加聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)而获得一种高硬度、高强度、耐化学品好的PC/PMMA合金，该合金改善了聚碳酸酯及PC/ABS合金耐化学品差，硬度和强度低等缺陷。然而，公开的内容中主要是解决了耐化学耐腐蚀性，未能合理的解决PC材料抗划伤的性能，因而在材料成型后的产品上，要进行涂覆处理以增加产品的抗划伤性能，从而加大了产品的生产周期。而且在生产过程中，由于增加了喷涂增硬处理，所以增加了挥发性有机化合物的产生，加重了对操作人员身体健康的危害和对环境的污染。

发明内容