【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分材料，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚碳酸酯(polycarbonate，简称pc)是一种以双酚、光气及其衍生物为单体聚合而成的合成热塑性树脂。pc具有优异的耐热性能、透明性、力学性能、尺寸稳定性，广泛应用于电子、电气、建筑、汽车、轻工业等领域。虽然pc具有高强度及弹性系数、热变形温度高、电气特性好等优点，但是pc分子中存在大量的酯基，在特定的有机试剂中pc材料存在水解或者醇解的可能，因此纯pc材料的耐溶剂性能较差。而pc制品应用于医疗、汽车和航天等领域中会接触到含有机液体的涂料、粘接剂或润滑油，有机液体与应力的共同作用将显著加速pc材料老化，缩短产品使用寿命，甚至带来巨大的安全隐患。可见pc这一弱点制约了pc材料的快速发展。
2、如何改善pc的耐有机液体性能，长期以来都是学术界与工业界关注的焦点。目前人们还是采用化学改性、物理共混和表面处理三种方法提高pc材料耐有机液体性能。与另外两种方法相比，物理共混工艺简单，成本低廉，是目前改善pc耐有机液体性能应用最为广泛的改性方法。cn111117197a公开了一种高光泽长效耐溶剂聚碳酸酯材料，采用聚酯型聚氨酯(tpu)不仅可以提升聚碳酸酯(pc)材料的冲击强度，还可以提升材料的长效耐溶剂性能，且添加适量比例对聚碳酸酯(pc)材料的耐热性能影响不明显，可以满足电工产品耐热要求，但是材料只满足850℃灼热丝，对于阻燃级别v0仍不够，阻燃性能不足。cn110922734a公开了一种耐溶剂、耐低温冲击的聚碳酸酯合金材料及其制备方
3、与聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)共混是改善pc材料耐溶剂性能的重要手段，这是因为pbt的结晶结构能较为有效地抵御有机液体对材料的渗透。pbt和pc的大分子主链上都含有酯基，因此在成型加工和二次受热过程中熔体内的pbt和pc之间不可避免会发生酯交换反应。酯交换的发生一定程度上改善了pc和pbt在材料内部的相容性，从而提升材料的力学性能，但同时酯交换反应的发生会使体系中pbt结晶能力明显下降，有机液体则更容易渗透进入材料内部的非晶区，从而破坏材料的结构，即材料的耐有机液体性能被削弱。此外，目前产业界要求pc材料具有一定的阻燃性能，然而阻燃剂的引入一定程度上削弱材料的耐溶剂性能，还会进一步削弱材料的韧性乃至其他力学性能。
4、目前，常见的电子设备外壳常用改性pc材料或改性pc/abs注塑而成，这种材料具有较强机械性能和阻燃性能，然而将其运用于医疗电子设备则不太合适。这是因为医疗电子设备需使用酒精、乙酸等有机液体进行消毒清洁，然而改性pc材料或改性pc/abs耐有机液体性能较差，容易发生开裂而损害内部的精密电子期间。具有较优秀的耐有机液体性能的改性pc/pbt材料是最适合用于医疗电子设备外壳的材料。如何有效控制加工时熔体内酯交换反应、平衡材料的阻燃性能及力学性能是pc/pbt材料在医疗电子设备外壳应用的关键问题，然而目前该问题未得到较好地解决。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种聚碳酸酯复合材料，兼具良好的机械性能、阻燃性能、介电性能和耐有机液体性能。
2、本专利技术还提出所述聚碳酸酯复合材料的制备方法和应用。
3、本专利技术的第一方面，提出一种聚碳酸酯复合材料，包括如下重量份的原料：
4、聚碳酸酯(pc)50～80份；
5、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)1～20份；
6、阻燃剂5～15份；
7、增韧剂5～15份；
8、酯交换抑制剂0.1～1份；
9、纳米填充物5～20份；
10、其中，纳米填充物包括纳米二氧化硅、纳米滑石粉、纳米硅灰石、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡中的至少两种。
11、本专利技术的第一方面，至少具有如下的有益效果：
12、由于熔体内的pbt和pc之间不可避免会发生酯交换反应，采用酯交换抑制剂后虽然一定程度保持了pbt的结晶性能，然而酯交换抑制剂为非晶材料，酯交换抑制剂的引入一定程度削弱材料的耐有机液体性能。本专利技术采用酯交换抑制剂与纳米填充剂配合使用，纳米填充物一方面是无机物，耐溶剂性良好，另一方面，纳米填充物在一定程度下作为晶核促进pbt结晶，提高材料的结晶性能，从而在保证pbt结晶性能和pbt、pc之间的良好相容性的情况下，提高材料的耐有机液体性能，其中采用两种或以上纳米填充物的效果更佳。本专利技术采用纳米填充物作为协效阻燃剂，纳米填充物在树脂燃烧过程中起到隔绝可燃气体以及热量传递的作用从而达到抑烟阻燃的效果，配合阻燃剂使得复合材料的阻燃等级达到ul940.4mmv0级。通过各原料之间的科学配伍，得到的聚碳酸酯复合材料具有良好的机械性能、阻燃性能、介电性能和耐有机液体性能。
13、优选地，所述聚碳酸酯复合材料，包括如下重量份的原料：
14、聚碳酸酯60～80份；
15、聚对苯二甲酸丁二醇酯1～10份；
16、阻燃剂8～12份；
17、增韧剂5～10份；
18、酯交换抑制剂0.3～0.8份；
19、纳米填充物5～10份；
20、润滑剂0～2份；
21、防老化助剂0～3份。
22、优选地，所述聚碳酸酯复合材料，包括如下重量份的原料：
23、聚碳酸酯60～70份；
24、聚对苯二甲酸丁二醇酯5～10份；
25、阻燃剂9～11份；
26、增韧剂5～8份；
27、酯交换抑制剂0.3～0.5份；
28、纳米填充物8～10份；
29、润滑剂0.5～1份；
30、防老化助剂1～1.5份。
31、优选地，所述纳米填充物包括纳米硅灰石和纳米滑石粉；所述纳米硅灰石与纳米滑石粉的质量比为1：1～8，更优选1：2～5，包括但不限于1：2，1：3，1：4，1：5等。纳米硅灰石呈针状，是一种无机硅系阻燃剂，而纳米滑石粉呈片状结构协效阻燃剂，具有耐高温、耐火和阻燃的作用，采用两者复配，针状和层状结构在材料分散中相互穿插，与阻燃剂(如磺酸盐阻燃剂和磷酸酯类阻燃增塑剂)在复合材料燃烧过程中形成坚实的保护层，能够很好的隔绝保护层内物质产生的热量和可燃性气体向外层传播，使材料达到自熄，从而达到实现协效阻燃效果。
32、优选地，所述聚碳酸酯包括聚碳酸酯粒料、聚碳酸酯粉料中至少一种，优选聚碳酸酯粒料和聚碳酸酯粉料的组合，所述聚碳酸酯粒料与聚碳酸酯粉料的质量比为1：0.2～3，更优选1：0.5～2，包括但不限于1：0.5，1：1，1：2等。所述聚碳酸酯粉料的粒径为0.01～2mm，更优选0.05～1mm本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料，包括如下重量份的原料：
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述纳米填充物包括纳米硅灰石和纳米滑石粉；所述纳米硅灰石与纳米滑石粉的质量比为1：1～8。
4.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯包括聚碳酸酯粒料、聚碳酸酯粉料中至少一种。
5.根据权利要求4所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为聚碳酸酯粒料和聚碳酸酯粉料的组合，所述聚碳酸酯粒料与聚碳酸酯粉料的质量比为1：0.2～3。
6.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为具有核壳结构的增韧剂，壳结构是由聚甲基丙烯酸甲酯组成，核结构是由交联丙烯酸酯系树脂或有机硅树脂组成。
7.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂包括磷酸酯类阻燃增塑剂、磺酸盐阻燃剂中的至少一种。
8.根据权利
9.权利要求1-8任一项所述的聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，将所述聚碳酸酯复合材料的原料混合，熔融挤出，得到所述聚碳酸酯复合材料。
10.权利要求1-8任一项所述的聚碳酸酯复合材料在制备电子电器封装材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料包括如下重量份的原料：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料，包括如下重量份的原料：
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述纳米填充物包括纳米硅灰石和纳米滑石粉；所述纳米硅灰石与纳米滑石粉的质量比为1：1～8。
4.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯包括聚碳酸酯粒料、聚碳酸酯粉料中至少一种。
5.根据权利要求4所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为聚碳酸酯粒料和聚碳酸酯粉料的组合，所述聚碳酸酯粒料与聚碳酸酯粉料的质量比为1：0.2～3。
6.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯复合材料，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：何元锦，马腾，王飞，马玫，李景，
申请(专利权)人：广州合成材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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