本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種照明燈罩用聚碳酸酯復(fù)合材料，尤其涉及一種照明燈罩用的高耐候性聚碳酸酯復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

聚碳酸酯(pc)是五大工程塑料之一，具有綜合均衡的機械、電氣、及耐熱性能，特別以優(yōu)異的抗沖擊強度和耐蠕變性能著稱。尤其是雙酚a型pc，具有良好的透明性、較高的玻璃化溫度(150℃)，熱變形溫度(132～138℃)，以及較寬的使用溫度范圍，吸水率低，制品尺寸相當穩(wěn)定等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電子電氣、建筑、包裝、醫(yī)療器械、光學(xué)儀器、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域；尤其是高透明性及高沖擊強度領(lǐng)域，如汽車工業(yè)上的車燈、車窗，軍事工業(yè)上的槍械握把，彈托等。

聚碳酸酯在長時間陽光照射之下，會吸收紫外光而發(fā)生光降解現(xiàn)象。聚碳酸酯在照射紫外光會產(chǎn)生photo-fries重排現(xiàn)象導(dǎo)致黃色物質(zhì)產(chǎn)生，從而影響聚碳酸酯產(chǎn)品的外觀。因此需要提高聚碳酸酯的耐候性和耐光性，現(xiàn)有技術(shù)中有采用在聚碳酸酯中加入光穩(wěn)定劑的方法提高聚碳酸酯復(fù)合材料的穩(wěn)定性，但小分子的光穩(wěn)定劑在復(fù)合材料中易發(fā)生分子遷移，由于材料表面的光穩(wěn)定劑使用過程中不斷損失，而材料內(nèi)部的光穩(wěn)定劑又不斷遷移至表面，從而導(dǎo)致耐候性下降，耐光性不持久等問題。為此，提供一種耐候性、耐光性持久的聚碳酸復(fù)合材料成為亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種照明燈罩用的高耐候性聚碳酸酯復(fù)合材料，采用腰果酚-聚硅氧烷共聚物改善復(fù)合材料的耐候性和耐光性，同時有助于提高復(fù)合材料的韌性，且復(fù)合材料的透光率達85％以上，霧度達92％，滿足照明外殼材料的各項需求。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種照明燈罩用的高耐候性聚碳酸酯復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)組分組成：聚碳酸酯70-85份、腰果酚-聚硅氧烷共聚物5-10份、有機改性蒙脫土3-8份、抗氧化劑1-3份、硬脂酸鈉1-2份和分散劑0.5-2份；

所述腰果酚-聚硅氧烷共聚物的制備方法為：

將腰果酚、丁醇、水和聚環(huán)氧乙烷在1200-1500r/min攪拌速度下混合均勻后，加入硅油，氮氣氣氛下，攪拌加熱至50℃，再向反應(yīng)容器內(nèi)滴加h2ptcl6-丁醇溶液，滴加完畢后采用程序升溫的方法繼續(xù)升至110℃，再繼續(xù)保溫反應(yīng)2-4小時后得腰果酚-聚硅氧烷共聚物。

si-o鍵是硅油中的基本結(jié)構(gòu)，其具有良好的熱穩(wěn)定性，不易被紫外光和臭氧所分解，但硅油本身與聚碳酸酯基體的相容性較差。采用腰果酚和硅油，在鉑催化劑作用下進行硅氫加成反應(yīng)，合成了腰果酚-聚硅氧烷共聚物，具有良好的耐候性功效。在硅油分子中引入了活性很高的酚羥基，使其與聚碳酸酯基體具有良好的相容性，從而提高復(fù)合材料的耐候性。同時腰果酚具有長鏈結(jié)構(gòu)，能夠提高復(fù)合材料的韌性。

純pc雖然可以實現(xiàn)良好的透光效果，但照明燈散發(fā)的光往往會造成眩暈現(xiàn)象，導(dǎo)致使用者心理上的不安。這就需要對光進行一定程度的散射，使得光既能夠透過，又可以達到均勻柔和的效果。

聚環(huán)氧乙烷是一種乳化劑，在腰果酚、丁醇、水和聚環(huán)氧乙烷構(gòu)成的乳化體系中，利用強攪拌作用，使得腰果酚形成微球，再經(jīng)硅氫加成反應(yīng)，獲得具有核殼結(jié)構(gòu)的腰果酚-聚硅氧烷共聚物微球。腰果酚-聚硅氧烷共聚物微球粒徑為2-5μm，均勻得分布在聚碳酸酯基體中，成為散射中心，使得復(fù)合材料具有散射功效，更適合用作照明外殼材料。

所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010、沒食子酸或生育酚。

作為優(yōu)選，所述的分散劑為乙烯基雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘油酯或三硬脂酸甘油酯。

作為優(yōu)選，所述的h2ptcl6-丁醇溶液的質(zhì)量濃度為4-6％。

更優(yōu)選，所述的腰果酚、丁醇、水和聚環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為1:3-5:2-4:0.05-0.1，所述的腰果酚、硅油和h2ptcl6-丁醇溶液的質(zhì)量比為100：8-15：20-30。

作為優(yōu)選，所述的程序升溫具體操作為50-70℃保溫20min，70-90℃保溫40min，升溫速度為2℃/min。程序升溫能夠避免產(chǎn)生暴聚，有助于控制腰果酚-聚硅氧烷共聚物的分子量和微球的粒徑，微球的粒徑過大，則光散射效果不明顯；微球粒徑過小，則霧度過大，透光率下降。

作為優(yōu)選，所述的腰果酚的制備方法為：

(1)將堅果殼粉末、水和生物菌肥發(fā)酵劑混合均勻，置于40-50℃下堆積發(fā)酵2-3天，過濾除去發(fā)酵液，將剩余渣物水洗3次、真空干燥后待用；

(2)將步驟(1)所得渣物加入丁二醇和季戊四醇的混合溶劑中，回流狀態(tài)下抽提24-36小時后，取抽提液經(jīng)減壓蒸餾得腰果酚。

先將堅果殼粉末經(jīng)生物發(fā)酵使其中的纖維素物質(zhì)降解，從而提高腰果酚的提取效率和純度。

更優(yōu)選，步驟(1)所述的堅果殼粉末、水和生物菌肥發(fā)酵劑的質(zhì)量比為1：0.4-0.6：0.03-0.05。

更優(yōu)選，步驟(2)所述的渣物、丁二醇和季戊四醇的質(zhì)量比為1：8-10：3-5。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明利用硅油的高熱穩(wěn)定性，將其與腰果酚接枝反應(yīng)，與聚碳酸酯基體相容性良好，有助于提高復(fù)合材料的耐候性、耐光性，且不易在基體內(nèi)部產(chǎn)生分子遷移，耐候性效果持久，同時有助于提高復(fù)合材料的韌性。

2、本發(fā)明通過乳液聚合的方法制備的腰果酚-聚硅氧烷共聚物，具有核殼結(jié)構(gòu)，具體光散射劑的功效，在聚碳酸酯基體中成為散射中心，使得復(fù)合材料具有散射功效，更適合用作照明外殼材料。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

(1)將100g堅果殼粉末、50g水和4g生物菌肥發(fā)酵劑混合均勻，置于45℃下堆積發(fā)酵3天，過濾除去發(fā)酵液，將剩余渣物水洗3次、真空干燥后待用；

(2)將50g步驟(1)所得渣物加入500g丁二醇和200g季戊四醇的混合溶劑中，回流狀態(tài)下抽提30小時后，取抽提液經(jīng)減壓蒸餾得腰果酚。

(3)將20g腰果酚、80g丁醇、60g水和1g聚環(huán)氧乙烷在1300r/min攪拌速度下混合均勻后，加入3g硅油，氮氣氣氛下，攪拌加熱至50℃，再向反應(yīng)容器內(nèi)滴加4ml5wt％h2ptcl6-丁醇溶液，滴加完畢后采用程序升溫的方法繼續(xù)升至110℃，再繼續(xù)保溫反應(yīng)3小時后得腰果酚-聚硅氧烷共聚物；所述的程序升溫具體操作為50-70℃保溫20min，70-90℃保溫40min，升溫速度為2℃/min。

(4)一種照明燈罩用的高耐候性聚碳酸酯復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)組分組成：聚碳酸酯80份、腰果酚-聚硅氧烷共聚物8份、有機改性蒙脫土6份、抗氧化劑10102份、硬脂酸鈉1.5份和乙烯基雙硬脂酰胺1份。

實施例2

(1)將100g堅果殼粉末、40g水和5g生物菌肥發(fā)酵劑混合均勻，置于40℃下堆積發(fā)酵3天，過濾除去發(fā)酵液，將剩余渣物水洗3次、真空干燥后待用；

(2)將50g步驟(1)所得渣物加入400g丁二醇和250g季戊四醇的混合溶劑中，回流狀態(tài)下抽提24小時后，取抽提液經(jīng)減壓蒸餾得腰果酚。

(3)將20g腰果酚、60g丁醇、80g水和1g聚環(huán)氧乙烷在1200r/min攪拌速度下混合均勻后，加入1.5g硅油，氮氣氣氛下，攪拌加熱至50℃，再向反應(yīng)容器內(nèi)滴加5ml6wt％h2ptcl6-丁醇溶液，滴加完畢后采用程序升溫的方法繼續(xù)升至110℃，再繼續(xù)保溫反應(yīng)2小時后得腰果酚-聚硅氧烷共聚物；所述的程序升溫具體操作為50-70℃保溫20min，70-90℃保溫40min，升溫速度為2℃/min。

(4)一種照明燈罩用的高耐候性聚碳酸酯復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)組分組成：聚碳酸酯70份、腰果酚-聚硅氧烷共聚物5份、有機改性蒙脫土8份、沒食子酸1份、硬脂酸鈉2份和硬脂酸單甘油酯2份。

實施例3

(1)將100g堅果殼粉末、100g水和3g生物菌肥發(fā)酵劑混合均勻，置于50℃下堆積發(fā)酵2天，過濾除去發(fā)酵液，將剩余渣物水洗3次、真空干燥后待用；

(2)將50g步驟(1)所得渣物加入450g丁二醇和150g季戊四醇的混合溶劑中，回流狀態(tài)下抽提36小時后，取抽提液經(jīng)減壓蒸餾得腰果酚。

(3)將20g腰果酚、80g丁醇、40g水和1g聚環(huán)氧乙烷在1500r/min攪拌速度下混合均勻后，加入2g硅油，氮氣氣氛下，攪拌加熱至50℃，再向反應(yīng)容器內(nèi)滴加6ml4wt％h2ptcl6-丁醇溶液，滴加完畢后采用程序升溫的方法繼續(xù)升至110℃，再繼續(xù)保溫反應(yīng)4小時后得腰果酚-聚硅氧烷共聚物；所述的程序升溫具體操作為50-70℃保溫20min，70-90℃保溫40min，升溫速度為2℃/min。

(4)一種照明燈罩用的高耐候性聚碳酸酯復(fù)合材料，由以下重量份數(shù)組分組成：聚碳酸酯85份、腰果酚-聚硅氧烷共聚物10份、有機改性蒙脫土3份、生育酚3份、硬脂酸鈉1份和三硬脂酸甘油酯2份。

實施例4性能測試：

取實施例1-3注塑所得試樣和純聚碳酸酯注塑試樣作空白對照組，進行如下測試：

懸臂梁缺口沖擊強度測試：xjs-275型懸臂梁沖擊實驗機，按gb/t1043-1993測試；

透光率和霧度按gb/t2410-2008測試，試樣尺寸為40mmx30mmx1mm。

并將試樣置于200w紫外燈下照射24小時后，觀察試樣變色情況，測試結(jié)果見表1：

表1：

通過表1可以看出，本發(fā)明所提供的聚碳酸酯復(fù)合材料具有良好的韌性，透光性和霧度均符合光散射材料的要求，同時耐候性、耐光性良好。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。