CN106189169A - 一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材及其制备方法，由下列重量份的原料配制而成：聚碳酸酯120‑130、石墨烯纳米纤维10‑12、环己烷二羧酸二烷基酯3‑5、环形对苯二甲酸丁二醇酯10‑14、四氟乙烯‑六氟丙烯共聚物8‑10、二羟基硬脂酸铝5‑7、丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物10‑12、氧化石蜡6‑8、偏苯三酸三异壬酯5‑7、绒毛粉6‑8、双季戊四醇六羧酸酯2‑4等。本发明通过环形对苯二甲酸丁二醇酯、四氟乙烯‑六氟丙烯共聚物等与聚碳酸酯共混，提高了材料的韧性、耐磨性、化学稳定性、冲击强度和耐辐射性能，通过绒毛粉、石墨烯纳米纤维、氧化镁晶须等原料改性聚碳酸酯，可以提高材料的防辐射性能和抗冲击性能，得到的产品具有很强的抗冲击性和防辐射性能。

Description

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材及其制备方法

发明领域

本发明涉及一种聚碳酸酯材料，具体地说是涉及一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型，由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，所以限制了其在工程塑料方面的应用，目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产，聚碳酸酯现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

聚碳酸酯塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、门窗玻璃等，PC层压板广泛用于银行等公共场所的防护窗。在应用于公共场所的防护窗时，对于其安全性要求很高，聚碳酸酯的防辐射和抗冲击性仍显不足。因此，需要研制一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材及其制备方法。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材，由下列重量份的原料配制而成：聚碳酸酯120-130、石墨烯纳米纤维10-12、环己烷二羧酸二烷基酯3-5、环形对苯二甲酸丁二醇酯10-14、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物8-10、二羟基硬脂酸铝5-7、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物10-12、氧化石蜡6-8、偏苯三酸三异壬酯5-7、绒毛粉6-8、双季戊四醇六羧酸酯2-4、硫化铅3-5、草酸镧4-6、氧化镁晶须6-7、三乙烯二胺3-4、纳米碳酸钡16-20、芳纶短纤维6-8、碳化硅片晶7-9、二盐基硬脂酸铅5-8。

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚碳酸酯、石墨烯纳米纤维在110-120℃的温度下干燥2-3h，然后与环己烷二羧酸二烷基酯、绒毛粉、氧化镁晶须一起加入到高混机中混合，然后在50-60℃的温度下保温60-80min，得到改性混合物料；

（2）将环形对苯二甲酸丁二醇酯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二羟基硬脂酸铝、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、氧化石蜡、偏苯三酸三异壬酯投入开炼机中，在90-100℃的条件下开炼5-8min，然后再加入环己烷二羧酸二烷基酯、双季戊四醇六羧酸酯、硫化铅、草酸镧，继续混炼8-10min后将温度降到50℃以下时出料，得到混合料A；

（3）将步骤（1）得到的改性混合物料和步骤（2）得到的混合料A以及三乙烯二胺、纳米碳酸钡、芳纶短纤维、碳化硅片晶、二盐基硬脂酸铅等原料一起倒入高混机中混合，得到混合料B；

（4）将步骤（3）得到的混合料B送至双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却定型，即得所述聚碳酸酯板材，其中：挤出机的温度为270-285℃，螺杆转速为40-50r/min，熔体压力为12-14MPa。

本发明的有益效果：

本发明通过环形对苯二甲酸丁二醇酯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物与聚碳酸酯共混，提高了材料的韧性、耐磨性、化学稳定性、冲击强度和耐辐射性能，步骤（1）中采用石墨烯纳米纤维、绒毛粉、氧化镁晶须、碳化稻壳、对聚碳酸酯进行填充改性，可以显著提高聚碳酸酯板材的韧性和抗冲击性能，步骤（3）中再采用纳米碳酸钡、芳纶短纤维、碳化硅片晶、碳化硅晶须、纳米氧化锌等原料高分子共混物进行共混改性，可以提高材料的防辐射性能。本发明得到的产品具有很强的抗冲击性和防辐射性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。

实施例1：

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚碳酸酯120、石墨烯纳米纤维10、环己烷二羧酸二烷基酯3、环形对苯二甲酸丁二醇酯10、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物8、二羟基硬脂酸铝5、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物10、氧化石蜡6、偏苯三酸三异壬酯5、绒毛粉6、双季戊四醇六羧酸酯2、硫化铅3、草酸镧4、氧化镁晶须6、三乙烯二胺3、纳米碳酸钡16、芳纶短纤维6、碳化硅片晶7、二盐基硬脂酸铅5。

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚碳酸酯、石墨烯纳米纤维在110-120℃的温度下干燥2-3h，然后与环己烷二羧酸二烷基酯、绒毛粉、氧化镁晶须一起加入到高混机中混合，然后在50-60℃的温度下保温60-80min，得到改性混合物料；

（2）将环形对苯二甲酸丁二醇酯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二羟基硬脂酸铝、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、氧化石蜡、偏苯三酸三异壬酯投入开炼机中，在90-100℃的条件下开炼5-8min，然后再加入环己烷二羧酸二烷基酯、双季戊四醇六羧酸酯、硫化铅、草酸镧，继续混炼8-10min后将温度降到50℃以下时出料，得到混合料A；

（3）将步骤（1）得到的改性混合物料和步骤（2）得到的混合料A以及三乙烯二胺、纳米碳酸钡、芳纶短纤维、碳化硅片晶、二盐基硬脂酸铅等原料一起倒入高混机中混合，得到混合料B；

（4）将步骤（3）得到的混合料B送至双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却定型，即得所述聚碳酸酯板材，其中：挤出机的温度为270-285℃，螺杆转速为40-50r/min，熔体压力为12-14MPa。

实施例2：

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚碳酸酯125、石墨烯纳米纤维11、环己烷二羧酸二烷基酯4、环形对苯二甲酸丁二醇酯12、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物9、二羟基硬脂酸铝6、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物11、氧化石蜡7、偏苯三酸三异壬酯6、绒毛粉7、双季戊四醇六羧酸酯3、硫化铅4、草酸镧5、氧化镁晶须6.5、三乙烯二胺3.5、纳米碳酸钡18、纳米氧化锌1、芳纶短纤维7、碳化硅片晶8、二盐基硬脂酸铅6.5。

制备方法同实施例1。

实施例3：

一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚碳酸酯130、石墨烯纳米纤维12、环己烷二羧酸二烷基酯5、环形对苯二甲酸丁二醇酯14、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物10、二羟基硬脂酸铝7、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物12、氧化石蜡8、偏苯三酸三异壬酯7、绒毛粉8、双季戊四醇六羧酸酯4、硫化铅5、草酸镧6、氧化镁晶须7、三乙烯二胺4、纳米碳酸钡20、芳纶短纤维8、碳化硅片晶9、碳化硅晶须1、碳化稻壳0.5、二盐基硬脂酸铅8。

制备方法同实施例1。

上述实施例1-3制得的聚碳酸酯板材的性能检测结果如下表所示：

Claims (2)

1.一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚碳酸酯120-130、石墨烯纳米纤维10-12、环己烷二羧酸二烷基酯3-5、环形对苯二甲酸丁二醇酯10-14、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物8-10、二羟基硬脂酸铝5-7、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物10-12、氧化石蜡6-8、偏苯三酸三异壬酯5-7、绒毛粉6-8、双季戊四醇六羧酸酯2-4、硫化铅3-5、草酸镧4-6、氧化镁晶须6-7、三乙烯二胺3-4、纳米碳酸钡16-20、芳纶短纤维6-8、碳化硅片晶7-9、二盐基硬脂酸铅5-8。

2.根据权利要求1所述的一种防护窗用防辐射抗冲击聚碳酸酯板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将聚碳酸酯、石墨烯纳米纤维在110-120℃的温度下干燥2-3h，然后与环己烷二羧酸二烷基酯、绒毛粉、氧化镁晶须一起加入到高混机中混合，然后在50-60℃的温度下保温60-80min，得到改性混合物料；

（2）将环形对苯二甲酸丁二醇酯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二羟基硬脂酸铝、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、氧化石蜡、偏苯三酸三异壬酯投入开炼机中，在90-100℃的条件下开炼5-8min，然后再加入环己烷二羧酸二烷基酯、双季戊四醇六羧酸酯、硫化铅、草酸镧，继续混炼8-10min后将温度降到50℃以下时出料，得到混合料A；

（3）将步骤（1）得到的改性混合物料和步骤（2）得到的混合料A以及三乙烯二胺、纳米碳酸钡、芳纶短纤维、碳化硅片晶、二盐基硬脂酸铅等原料一起倒入高混机中混合，得到混合料B；

（4）将步骤（3）得到的混合料B送至双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却定型，即得所述聚碳酸酯板材，其中：挤出机的温度为270-285℃，螺杆转速为40-50r/min，熔体压力为12-14MPa。