本发明属于高分子材料，具体地，涉及一种高韧性聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、聚碳酸酯(pc)是一种常见的高分子聚合物，它的分子链中含有碳酸酯基，可分为脂肪族、芳香族等类别，目前工业化规模生产和应用的一般是指双酚a型聚碳酸酯，其具有较高的热变形温度、玻璃化转变温度和耐热性能，也是五大工程塑料中的唯一透明材料，广泛应用于交通运输、光学仪器、医疗器械、包装等领域。
2、聚碳酸酯在具有以上优异综合性能的同时，难以避免地存在一些缺陷，如分子链的刚性和脆性较大，使得材料在受到应力时不易发生塑性变形，从而容易产生，制品易产生应力开裂，另外，其分子链中含有大量的碳酸酯结构，对紫外线敏感，易发生老化，加剧应力开裂缺陷，严重限制聚碳酸酯的应用；现有技术中，将聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯－苯乙烯共聚物(abs)共混，以abs为增韧材料，在一定程度上可降低聚碳酸酯的内应力，复配一定量的抗老化助剂，可在一定程度上减缓聚碳酸酯的老化，但是，这些外掺材料与聚碳酸酯的相容性有限，对聚碳酸酯的力学性能影响较大，同时会引起聚碳酸酯的雾度增大，影响其透明美观性。
技术实现思路
1、为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种高韧性聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种高韧性聚碳酸酯复合材料，按照重量份计包括：
4、改性pc树脂100份、abs树脂10-15份、亲油二氧化硅4.5-6.5份和加工助剂0.8-1.1份。
5、改性pc树脂由以下方法制备：
6、步骤a1：将3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯、二乙醇胺和无水四氢呋喃混合，通入氮气保护，升温至45-55℃，施加60-90rpm搅拌，间断加入氢化钠反应3-4h，反应结束旋蒸脱除四氢呋喃，底物水洗、真空干燥，得到中间体；
7、进一步地，3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯、二乙醇胺、氢化钠和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.105-0.11mol：0.12-0.15g：80-110ml，氢化钠为碱性催化剂，促进3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯和二乙醇胺进行胺酯交换。
8、步骤a2：将中间体、端环氧硅油和乙酸乙酯混合，升温至60-70℃，施加180-240rpm搅拌，反应2-3h，之后降温至40-50℃，加入对氨基苯酚的丙酮溶解液，继续反应1-1.5h，反应结束旋蒸脱除乙酸乙酯，底物用乙醇洗涤、干燥，得到改性剂；
9、进一步地，中间体、端环氧硅油的环氧基含量、对氨基苯酚和乙酸乙酯的用量比为0.1mol：0.11-0.12mol：20-30mmol：180-250ml，中间体分子中的叔胺结构原位促进其接枝的羟基与端环氧硅油开环，之后由对氨基苯酚的活性氨基与残余环氧开环，引入苯酚结构封端。
10、进一步地，端环氧硅油的室温粘度不高于50mm2/s。
11、步骤a3：将双酚a和碳酸二苯酯混合作为基料，通入氮气保护，预升温至160-170℃，加入改性剂和催化剂混合并反应1.2-1.6h，之后减压并维持反应体系压力在1kpa以下，再升温至280-300℃，继续反应2.5-3.2h，反应结束出料切粒，得到改性pc树脂；
12、进一步地，基料中双酚a和碳酸二苯酯的摩尔比为1:1.19-1.24，改性剂的用量为基料的10-15wt％，催化剂优选为二丁基锡二月桂酸酯和四苯硼钠的混合物，催化剂的用量为50-80ppm。
13、优选地，亲油二氧化硅选自纳米级微粉，对复合材料的透明度影响更小。
14、优选地，加工助剂选自硬脂酸酯，对复合材料具有良好的润滑性，利于复合材料的成型加工。
15、一种高韧性聚碳酸酯复合材料的制备方法，具体操作为：将各原料采用高混机混匀，装入密炼釜中，在氮气保护下，于180±5℃密炼混合30min，出料切片，得到高韧性聚碳酸酯复合材料。
16、本发明的有益效果：
17、本发明采用自主研发的改性pc树脂与abs树脂配制复合材料，相较于现有的pc/abs复合材料具有更高的强韧综合性能，且具有更高的耐受性；该改性pc树脂由3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯和二乙醇胺进行胺酯交换，制成中间体，再利用中间体分子中的叔胺结构原位促进其接枝的羟基与端环氧硅油开环，引入有机硅链，再由对氨基苯酚的活性氨基与残余环氧开环，引入苯酚结构封端，制成改性剂，最后，将改性剂与双酚a同碳酸二苯酯进行酯交换制成改性pc树脂；改性单体向聚合链中嵌段引入柔性有机硅链，降低聚合链的刚性，提升分子链间的润滑性，在成型过程中由柔性硅链形变，降低聚合物中的内应力，在受到外界作用力或者溶剂腐蚀等过程中不易导致产生微观裂纹，导致材料的韧性下降；另外，改性单体嵌段共聚后向大分子链间均匀引入受阻酚结构，其可有效捕捉光热环境产生的自由基，有效减缓老化导致的内应力集中区域产生微观裂纹；得益于改性pc树脂基体的强韧性提升，减少abs树脂等掺杂体系的比例，可保持聚碳酸酯材料良好的透明度，特别应用在装饰材料中具有更高的美观度。
1.一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按照重量份计包括如下原料：改性pc树脂100份、abs树脂10-15份、亲油二氧化硅4.5-6.5份和加工助剂0.8-1.1份；
2.根据权利要求1所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯、二乙醇胺、氢化钠和无水四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.105-0.11mol：0.12-0.15g：80-110ml。
3.根据权利要求2所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，中间体、端环氧硅油的环氧基含量、对氨基苯酚和乙酸乙酯的用量比为0.1mol：0.11-0.12mol：20-30mmol：180-250ml。
4.根据权利要求3所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，端环氧硅油的室温粘度不高于50mm2/s。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，基料中双酚a和碳酸二苯酯的摩尔比为1:1.19-1.24，改性剂的用量为基料的10-15wt％，催化剂优选为二丁基锡二月桂酸酯和四苯硼钠的混合物，催化剂的用量为50-80ppm。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，亲油二氧化硅为纳米级微粉。
7.根据权利要求1所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料，其特征在于，加工助剂为硬脂酸酯。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高韧性聚碳酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，具体操作为：将各原料混匀装入密炼釜中，在氮气保护下，于180±5℃密炼混合30min，出料切片，得到高韧性聚碳酸酯复合材料。
