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一种木质素增强pc材料及其制备方法

阅读：330发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种木质素增强pc材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种木质素增强pc材料，它是由下述重量份的原料组成的：氧化钙3-4、聚碳酸酯100-120、癸二酸二辛酯5-7、碳纳米管20-30、木质素10-13、对甲基苯磺酸2-4、缚酸剂0.01-0.02、亚硫酸钠2-3，本发明提高了木质素、碳纳米管在聚碳酸酯间的分散相容性，从而提高了成品材料的力学稳定性和强度，本发明将木质素有效的分散到聚碳酸酯中，有效的提高了成品的韧性。，下面是一种木质素增强pc材料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种木质素增强pc材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：氧化钙3-4、聚碳酸酯100-120、癸二酸二辛酯5-7、碳纳米管20-30、木质素10-13、对甲基苯磺酸2-4、缚酸剂0.01-0.02、亚硫酸钠2-3。

2.根据权利要求1所述的一种木质素增强pc材料，其特征在于，所述的缚酸剂为三乙胺。

3.一种如权利要求1所述木质素增强pc材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取碳纳米管，加入到其重量20-30倍的、96-98％的硝酸溶液中，超声10-15小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，与对甲基苯磺酸混合，升高温度为60-70℃，保温搅拌30-40分钟，加入混合料重量2-3倍的氯化亚砜，超声1-2小时，蒸馏除去氯化亚砜，得酰氯化碳纳米管；

(2)取木质素、亚硫酸钠混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，升高温度为

70-80℃，保温搅拌1-2小时，加入氧化钙，送入到烘箱中，干燥至恒重，出料冷却，得活化木质素；

(3)取聚碳酸酯重量的13-20％，加入到其重量4-6倍的甲苯中，搅拌均匀，加入缚酸剂，升高温度为50-60℃，保温搅拌1-2小时，得聚碳酸酯分散液；

(4)取上述酰氯化碳纳米管、活化木质素混合，加入到聚碳酸酯分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，在3-5℃下反应6-10小时，出料，旋蒸除去甲苯，常温干燥，得预处理聚酯；

(5)取上述预处理聚酯，与剩余的聚碳酸酯、癸二酸二辛酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述木质素增强pc材料。

说明书全文

一种木质素增强pc材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于材料领域，具体涉及一种木质素增强pc材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯基的合成高分子。根据分子链中R基团的不同，可以将聚碳酸酯分为脂肪族、芳香族、脂环族以及脂肪-芳香族四大类。其中脂肪族聚碳酸酯由于力学强度差、熔点低、热稳定性差，不能作为工程塑料使用，脂肪-芳香族以及脂环族虽比脂肪族熔点高，但其力学强度仍达不到使用要求，因此真正具有工业应用价值的只有芳香族聚碳酸酯；聚碳酸酯结构单元中含有刚性的苯环结构，限制了分子链的内旋转，分子链的柔顺性降低，因而PC具有较高的玻璃化转变温度(Tg＝145～149℃)、较高的粘流温度(Tf＝215～225℃)，刚性苯环结构使其受外力作用下形变量小，制品尺寸稳定。刚性苯环与较为柔性的酯基结构，赋予了PC优异的拉伸强度、高的常温冲击韧性和低吸水率。PC的上述结构以及由结构决定的多种优异性能，使其在电子电器、交通、建筑、航空、农业、医疗、纺织等各行业都得到了广泛的应用；

[0003] 在实际应用中，PC仍然存在一些缺点。刚性苯环结构限制了PC分子链间的取向，受到外力作用后，取向不容易松弛，分子链残余内应力难以消除，内应力被冻结，使PC制品容易产生应力开裂的现象，因此，如何提高pc的韧性和强度是目前研究的重点。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种木质素增强pc材料及其制备方法。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种木质素增强pc材料，它是由下述重量份的原料组成的：

[0007] 氧化钙3-4、聚碳酸酯100-120、癸二酸二辛酯5-7、碳纳米管20-30、木质素10-13、对甲基苯磺酸2-4、缚酸剂0.01-0.02、亚硫酸钠2-3。

[0008] 所述的缚酸剂为三乙胺。

[0009] 一种木质素增强pc材料的制备方法，包括以下步骤：

[0010] (1)取碳纳米管，加入到其重量20-30倍的、96-98％的硝酸溶液中，超声10-15小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，与对甲基苯磺酸混合，升高温度为60-70℃，保温搅拌30-40分钟，加入混合料重量2-3倍的氯化亚砜，超声1-2小时，蒸馏除去氯化亚砜，得酰氯化碳纳米管；

[0011] (2)取木质素、亚硫酸钠混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，升高温度为70-80℃，保温搅拌1-2小时，加入氧化钙，送入到烘箱中，干燥至恒重，出料冷却，得活化木质素；

[0012] (3)取聚碳酸酯重量的13-20％，加入到其重量4-6倍的甲苯中，搅拌均匀，加入缚酸剂，升高温度为50-60℃，保温搅拌1-2小时，得聚碳酸酯分散液；

[0013] (4)取上述酰氯化碳纳米管、活化木质素混合，加入到聚碳酸酯分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，在3-5℃下反应6-10小时，出料，旋蒸除去甲苯，常温干燥，得预处理聚酯；

[0014] (5)取上述预处理聚酯，与剩余的聚碳酸酯、癸二酸二辛酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述木质素增强pc材料。

[0015] 本发明的优点：

[0016] 本发明首先将碳纳米管采用酸活化后通过氯化亚砜处理，得到酰氯化的碳纳米管，然后将木质素活化，与酰氯化碳纳米管共混，以聚碳酸酯的甲苯溶液为反应溶剂，通过木质素中酚羟基与酰氯的反应，提高了木质素、碳纳米管在聚碳酸酯间的分散相容性，从而提高了成品材料的力学稳定性和强度，本发明将木质素有效的分散到聚碳酸酯中，有效的提高了成品的韧性。

具体实施方式

[0017] 实施例1

[0018] 一种木质素增强pc材料，它是由下述重量份的原料组成的：

[0019] 氧化钙4、聚碳酸酯120、癸二酸二辛酯7、碳纳米管30、木质素13、对甲基苯磺酸4、缚酸剂0.02、亚硫酸钠3。

[0020] 所述的缚酸剂为三乙胺。

[0021] 一种木质素增强pc材料的制备方法，包括以下步骤：

[0022] (1)取碳纳米管，加入到其重量30倍的、98％的硝酸溶液中，超声15小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，与对甲基苯磺酸混合，升高温度为70℃，保温搅拌40分钟，加入混合料重量3倍的氯化亚砜，超声2小时，蒸馏除去氯化亚砜，得酰氯化碳纳米管；

[0023] (2)取木质素、亚硫酸钠混合，加入到混合料重量13倍的去离子水中，升高温度为80℃，保温搅拌2小时，加入氧化钙，送入到烘箱中，干燥至恒重，出料冷却，得活化木质素；

[0024] (3)取聚碳酸酯重量的20％，加入到其重量6倍的甲苯中，搅拌均匀，加入缚酸剂，升高温度为60℃，保温搅拌2小时，得聚碳酸酯分散液；

[0025] (4)取上述酰氯化碳纳米管、活化木质素混合，加入到聚碳酸酯分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，在5℃下反应10小时，出料，旋蒸除去甲苯，常温干燥，得预处理聚酯；

[0026] (5)取上述预处理聚酯，与剩余的聚碳酸酯、癸二酸二辛酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述木质素增强pc材料。

[0027] 实施例2

[0028] 一种木质素增强pc材料，它是由下述重量份的原料组成的：

[0029] 氧化钙3、聚碳酸酯100、癸二酸二辛酯5、碳纳米管20、木质素10、对甲基苯磺酸2、缚酸剂0.01、亚硫酸钠2。

[0030] 所述的缚酸剂为三乙胺。

[0031] 一种木质素增强pc材料的制备方法，包括以下步骤：

[0032] (1)取碳纳米管，加入到其重量20倍的、96％的硝酸溶液中，超声10小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，与对甲基苯磺酸混合，升高温度为60℃，保温搅拌30分钟，加入混合料重量2倍的氯化亚砜，超声1小时，蒸馏除去氯化亚砜，得酰氯化碳纳米管；

[0033] (2)取木质素、亚硫酸钠混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，升高温度为70℃，保温搅拌1小时，加入氧化钙，送入到烘箱中，干燥至恒重，出料冷却，得活化木质素；

[0034] (3)取聚碳酸酯重量的13％，加入到其重量4倍的甲苯中，搅拌均匀，加入缚酸剂，升高温度为50℃，保温搅拌1小时，得聚碳酸酯分散液；

[0035] (4)取上述酰氯化碳纳米管、活化木质素混合，加入到聚碳酸酯分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，在3℃下反应6小时，出料，旋蒸除去甲苯，常温干燥，得预处理聚酯；

[0036] (5)取上述预处理聚酯，与剩余的聚碳酸酯、癸二酸二辛酯混合，搅拌均匀，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述木质素增强pc材料。

[0037] 冲击性能测试，根据标准GB/T1043-1993，采用摆锤式冲击试验机，测试材料在-50℃的缺口冲击强度，样条尺寸为63mm×12.7mm×4mm，缺口深度为2.54mm，冲击载荷为5.4J；冲击样条在冲击试验低温槽(-50℃)中放置5h后，立即拿出测试，整个冲击测试过程在10s内完成；

[0038] 测得；

[0039] 本发明实施例1的木质素增强pc材料的抗冲击强度为63.1kJ/m2；

[0040] 本发明实施例2的木质素增强pc材料的抗冲击强度为64.7kJ/m2；

[0041] 市售pc材料的抗冲击强度为10.7kJ/m2。

标题	发布/更新时间	阅读量
多孔材料的增强-专利编号CN101184606B	2020-05-13	401
玻纤增强PET材料-专利编号CN106893267A	2020-05-11	98
PPS膜增强材料-专利编号CN103579634A	2020-05-12	918
多孔材料的增强-专利编号CN101184606A	2020-05-12	424
增强复合材料-专利编号CN102731803B	2020-05-13	63
增强材料-专利编号CN101977762A	2020-05-11	1029
玻纤增强PET材料-专利编号CN106800749A	2020-05-11	237
增强复合材料-专利编号CN102731803A	2020-05-12	975
增强复合材料-专利编号CN101331176B	2020-05-13	102
钢板增强材料-专利编号CN203960116U	2020-05-11	1033

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