一種PS‑PC複合材料及其製備方法與流程

2023-07-13 16:33:26 1

本發明屬於高分子材料技術領域，特別是指一種ps-pc複合材料及其製備方法。

背景技術：

聚苯丙烯(ps)是一種重要的熱塑性聚合物，廣泛應用於家用電器、機械配件、辦公用品和通訊器材等領域。ps具有質輕、無毒、無臭，化學穩定性好，且在常溫下不溶於一般溶劑，吸水性小等優點，但是它也存在著韌性偏低、導熱導電性較差的缺點，這限制了ps複合材料在一些特殊領域上的應用題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種ps-pc複合材料及其製備方法，以解決現有技術中ps複合材料的應用領域受到限制的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種ps-pc複合材料，按重量份由以下組分組成：

所述鈦酸鉀晶須直徑為0.1-0.3μm，長徑比為5-10。

所述相容劑為sebs-g-mah。

所述導熱填料為碳化矽。

所述導電填料為碳納米管，直徑為6-10nm。

所述抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。

上述任一種ps-pc複合材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)稱取80份-100份的ps、20份-40份pc、4份-8份鈦酸鉀晶須、8份-12份碳化矽、6份-10份碳納米管、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧劑混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料。

所述步驟(2)具體為：

將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺杆擠出機的料鬥中，其中，所述雙螺杆擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度180～200℃，二區溫度220～240℃，三區溫度220～240℃，四區溫度220～240℃，五區溫度220～240℃，六區溫度220～240℃，機頭溫度220～240℃,螺杆轉速200～280r/min。

本發明的有益效果是：

1、碳化矽的加入提升了ps-pc複合材料的導熱性能，碳納米管的加入提升ps-pc複合材料的導電性能。

2、鈦酸鉀晶須在ps-pc複合材料中相互搭接，形成有效的三維立體的導電、導熱網絡結構，這種結構會對ps-pc複合材料的導熱、導電性能有進一步的提升作用。

3、pc(聚碳酸酯)的加入，有效地提高了ps複合材料的韌性。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。

本申請的各實施例中所用的原料如下：

pc(型號l-1250y)，日本帝人化成株式會社；ps(型號350)，中國臺灣國喬；鈦酸鉀晶須,上海甲辰新材料科技有限公司；sebs-g-mah，蘇州亞賽塑化有限公司；碳化矽，淄博華盛碳化矽有限公司；碳納米管，南昌太陽納米技術有限公司；抗氧劑(型號irganox168、irganox1010、irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申請各實施例所用的測試儀器如下：

zsk30型雙螺杆擠出機，德國w&p公司；jl-1000型拉力試驗機，廣州市廣才實驗儀器公司生產；htl900-t-5b型注射成型機，海太塑料機械有限公司生產；xcj-500型衝擊測試機，承德試驗機廠生產；qt-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；qd-gjs-b12k型高速攪拌機，北京恆奧德儀器儀表有限公司。

本申請提供一種ps-pc複合材料，按重量份由以下組分組成：

鈦酸鉀晶須直徑為0.1-0.3μm，長徑比為5-10。

相容劑為sebs-g-mah。

導熱填料為碳化矽。

導電填料為碳納米管，直徑為6-10nm。

抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。

上述任一種ps-pc複合材料的製備方法，包括以下步驟：

(1)稱取80份-100份的ps、20份-40份pc、4份-8份鈦酸鉀晶須、8份-12份碳化矽、6份-10份碳納米管、0.1份-0.3份sebs-g-mah、0.1份-0.5份抗氧劑混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料。

步驟(2)具體為：

將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺杆擠出機的料鬥中，其中，雙螺杆擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度180～200℃，二區溫度220～240℃，三區溫度220～240℃，四區溫度220～240℃，五區溫度220～240℃，六區溫度220～240℃，機頭溫度220～240℃,螺杆轉速200～280r/min。

實施例1

(1)稱取80份ps、20份pc、4份鈦酸鉀晶須、8份碳化矽、6份碳納米管、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox168混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料p1。

其中雙螺杆擠出機各區溫度及螺杆轉速分別為：一區溫度180℃，二區溫度220℃，三區溫度220℃，四區溫度220℃，五區溫度220℃，六區溫度220℃，機頭溫度220℃,螺杆轉速200r/min。

實施例2

(1)稱取100份的ps、40份pc、8份鈦酸鉀晶須、12份碳化矽、10份碳納米管、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料p2。

其中雙螺杆擠出機各區溫度及螺杆轉速分別為：一區溫度200℃，二區溫度240℃，三區溫度240℃，四區溫度240℃，五區溫度240℃，六區溫度240℃，機頭溫度240℃,螺杆轉速280r/min。

實施例3

(1)稱取90份的ps、30份pc、6份鈦酸鉀晶須、10份碳化矽、8份碳納米管、0.2份sebs-g-mah、0.2份irganox168、0.1份irganox1010混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料p3。

其中雙螺杆擠出機各區溫度及螺杆轉速分別為：一區溫度190℃，二區溫度230℃，三區溫度230℃，四區溫度230℃，五區溫度230℃，六區溫度230℃，機頭溫度230℃,螺杆轉速240r/min。

實施例4

(1)稱取85份的ps、25份pc、7份鈦酸鉀晶須、11份碳化矽、8份碳納米管、0.1份sebs-g-mah、0.1份irganox168、0.1份irganox1010混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料p4。

其中雙螺杆擠出機各區溫度及螺杆轉速分別為：一區溫度185℃，二區溫度225℃，三區溫度225℃，四區溫度225℃，五區溫度225℃，六區溫度225℃，機頭溫度225℃,螺杆轉速220r/min。

實施例5

(1)稱取95份的ps、35份pc、5份鈦酸鉀晶須、9份碳化矽、9份碳納米管、0.3份sebs-g-mah、0.1份irganox1010混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pc複合材料p5。

其中雙螺杆擠出機各區溫度及螺杆轉速分別為：一區溫度195℃，二區溫度235℃，三區溫度235℃，四區溫度235℃，五區溫度235℃，六區溫度235℃，機頭溫度235℃,螺杆轉速245r/min。

對比例1

(1)稱取稱取95份ps、0.1份irganox1010、0.2份irganox168混合併攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps複合材料d1。

其中雙螺杆擠出機各區溫度及螺杆轉速分別為：一區溫度195℃，二區溫度235℃，三區溫度235℃，四區溫度235℃，五區溫度235℃，六區溫度235℃，機頭溫度235℃；螺杆轉速235r/min。

性能測試：

將上述實施例1-5及對比例1製備的ps-pc複合材料用注塑機製成樣條測試，測試數據如下表：

從上表可以看出，從表中還可以看出實施例1-5的韌性、導熱導電性能都要好於對比例1。這極大的擴展了ps-pc複合材料的應用領域，具有非常重要的意義。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變形，本發明的範圍由所附權利要求極其等同限定。