[发明专利]一种改性纳米微球、PC/PET复合材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种改性纳米微球、PC/PET复合材料及其制备方法，属于纳米材料和高分子材料技术领域，由以下原料按重量份制备而成：PC60‑80份、PET12‑32份、复合相容剂0.5‑2份、透明剂0.1‑0.3份、抗氧剂0‑0.5份；所述复合相容剂包括改性二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球和马来酸酐接枝聚乙烯，质量比为（3‑5）：7。本发明提供的PC/PET复合材料具有高透明度，高力学性能以及具有较好的耐油、耐溶剂、耐热等性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料和高分子材料技术领域，具体涉及一种包含改性纳米微球的PC/PET复合材料及其制备方法。

背景技术

PC(聚碳酸酯)具有优异的透明性、力学强度、热稳定性，是五大通用工程塑料之一。然而PC存在熔体粘度高、成型加工难、不耐油和溶剂等缺点。PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是结晶性材料，耐油性和耐溶剂性优异，然而PET单独使用时，存在耐热性差、力学强度不高等缺点。且由于PET树脂是结晶聚合物，PC树脂是非结晶聚合物，二者之间的相容性不好，且两者相混还会导致复合材料的力学性能下降。此外由于PC树脂中含有端羟基，其会与PET树脂中残留的羧基、羟基等于高温下在钛类残留催化剂存在时发生两相反应，该两相反应虽然能提高二者相容性但同时也具有很大的不确定性，其在后期使用过程中该反应也会造成复合材料性能的急剧劣化，大大降低PC/PET复合材料实用性。为解决上述技术问题，现有技术中有技术人员使用苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯作为扩链剂，所得的PC/PET组合物的韧性和稳定性均得到提高，但是扩链剂的加入会影响复合材料的流动性和光泽度，限制了其推广应用。

中国专利CN200710074569.2报道了一种非透明PC/PET复合材料的制备方法；中国专利CN200710019829.6报道一种PC/PET复合材料的制备方法，这些方法属于材料成型加工领域，加工过程较为复杂，需通过预结晶、干燥、混炼塑化、口模成型、冷却压光等工序制得PC/PET合金片材。

发明内容

本发明的目的在于提出一种改性纳米微球，以及包含该微球的PC/PET复合材料及其制备方法，具有高透明度，高力学性能以及具有较好的耐油、耐溶剂、耐热等性能，具有广阔的应用前景。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种改性二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.聚苯乙烯多孔中空纳米微球的制备：将引发剂、苯乙烯单体混合溶解，加入亲水性单体甲基丙烯酸甲酯和致孔剂，搅拌混合均匀后，加入PVA的水溶液，超声分散均匀，得到悬浮液，升温聚合，高速搅拌反应第一时间段，然后加入交联剂二乙烯基苯，继续搅拌反应第二时间段，离心，冷冻干燥，得到聚苯乙烯多孔中空纳米微球；

S2.聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球的制备：将步骤S1制得的聚苯乙烯多孔中空纳米微球分散到水中，加入多巴胺盐酸盐和催化剂，加热搅拌反应，过滤，水洗，得到聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球；

S3.二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球的制备：将步骤S2制得的聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球分散到二氧化硅溶胶中，加热进行溶胶凝胶反应，离心，洗涤，得到二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球；

S4.改性二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球的制备：将步骤S3制得的二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球加入含有复合硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热反应，得到改性二氧化硅/聚多巴胺/聚苯乙烯多孔中空纳米微球。