本发明涉及工程塑料，尤其涉及一种核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、硅灰石属于单链硅酸盐矿物，主要成分是ca3si3o9，三斜晶系，通常呈片状、放射状或纤维状集合体。由于特殊的晶体结构决定了硅灰石具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、良好的介电性能，且一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。因此，硅灰石广泛地应用于塑料、陶瓷、橡胶、造纸、涂料等领域。
2、绢云母是一种天然细粒白云母，是层状结构的硅酸盐，可劈成极薄的片状，片厚可达1μm以下(理论上可削成0.001μm)，径厚比大；抗磨性和耐磨性好；耐热绝缘；难溶于酸碱溶液，化学性质稳定。绢云母具有很广泛的用途，用于橡胶、塑料、涂料、油漆、陶瓷、保温、化妆品、颜料、造纸、冶金等行业。
3、聚ε-己内酯(pcl)是目前较为重要的生物降解高分子材料，它是以ε-己内酯为原料在催化剂的作用下开环聚合而成，熔点为60℃左右，是一种直链型聚合物，其重复单元由1个极性的酯基-coo-和5个非极性的亚甲基-ch2-构成，分子链规整柔顺，比较容易结晶。由于pcl的分子链中存在极性酯基，土壤中广泛分布的细菌或霉菌等释放的脂肪酶可对聚酯中的酯键进行水解，所以pcl具有很好的生物相容性，并且可以完全的生物降解。
4、目前，市场上工程塑料种类繁多，其中聚碳酸酯(pc)、聚酰胺(pa，尼龙)、聚丙烯(pp)以及聚乙烯(pe)占据了重要地位，在汽车制造、电子电器、建筑建材、医疗器械等多个领域展现出了广泛的应用潜力，但随着工业需求的日益提升，传统单一材料的工程塑料逐渐暴露出其局限性。在长期使用过程中，面临着机械性能不稳定、耐热性和耐化学性较差等问题。因此，开发一种既能保持传统工程塑料优点，又能显著提升其机械性能、耐热性和耐化学性的新型复合材料，成为了当前工程塑料领域的研究热点。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料的机械性能、耐热性能和耐化学性能得以提升。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将硅灰石粉、水和第一复合分散剂混合，得到硅灰石粉浆料；
5、将绢云母粉、水和第二复合分散剂混合，得到绢云母粉浆料；
6、将所述硅灰石粉浆料、所述绢云母粉浆料与浆料复合剂混合，进行复合，将所得复合浆料依次进行干燥、研磨、筛分，得到硅灰石-绢云母复合物；
7、将所述硅灰石-绢云母复合物与硅烷偶联剂混合，进行改性，得到改性硅灰石-绢云母复合物；
8、将所述改性硅灰石-绢云母复合物、有机溶剂、ε-己内酯、引发剂和催化剂混合，进行聚合反应，得到核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料。
9、优选的，所述所述第一复合分散剂为聚乙二醇脂肪酸钠和十二烷基磺酸钠，所述第一复合分散剂的质量为所述硅灰石粉质量的5～9‰，所述聚乙二醇脂肪酸钠和所述十二烷基磺酸钠的质量比为1:4～1:6；
10、所述第二复合分散剂为聚丙烯酸钠和硬脂酸钠，所述第二复合分散剂的质量为所述绢云母粉质量的5～9‰，所述聚丙烯酸钠和所述硬脂酸钠的质量比为1:4～1:6。
11、优选的，所述硅灰石粉浆料的固含量为60～65wt％，所述绢云母粉浆料的固含量为55～60wt％，所述复合浆料的固含量为65～70wt％。
12、优选的，所述浆料复合剂包括木质素磺酸钠、三氟甲基亚磺酸钠、4-氨基偶氮苯-4-酸、2-萘胺-1-磺酸中的一种或多种，所述浆料复合剂的质量为所述硅灰石粉和所述绢云母粉的总质量的4～8‰。
13、优选的，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种，所述硅烷偶联剂与所述硅灰石-绢云母复合物的质量比为(1～2):(100～120)。
14、优选的，所述改性的温度为80～90℃，搅拌速度为80～100r/min。
15、优选的，所述改性硅灰石-绢云母复合物与所述ε-己内酯的质量比为(100～120):(100～200)。
16、优选的，所述溶剂包括甲苯、二氯甲烷中的一种，所述引发剂包括丙三醇、亚硝酸钠、苯胺中的一种，所述引发剂与所述ε-己内酯的质量比为1:(100～200)；所述催化剂包括辛酸亚锡、氯化亚锡中的一种，所述催化剂与所述ε-己内酯的质量比为(0.1～0.5):(100～200)。
17、本发明还提供了上述制备方法制备得到的核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料，以改性硅灰石-绢云母复合物为核，pcl为壳。
18、本发明还提供了上述核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料在工程塑料中的应用。
19、本发明的有益效果：
20、本发明制备的核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料具有以改性硅灰石-绢云母复合物为核，pcl为壳的核壳结构，硅灰石具有较高的硬度和良好的耐磨性能，绢云母具有优异的滑动性和抗冲击性能，选用硅灰石和绢云母作为核心材料，能显著提升复合材料的刚性和强度，且绢云母具有优良的耐热性，能提高复合材料的热稳定性；选用pcl作为壳层，可以保护核心材料，减轻外部环境对核心材料的影响，同时提供更好的抗冲击和韧性，且pcl的熔融流动性良好，pcl壳层能够改善复合材料的加工性能，使其更容易进行成型和加工。硅灰石-绢云母-pcl复合材料结合了硅灰石和绢云母的增强效果与pcl的良好加工性能，能够在工程塑料制备中提供优异的机械性能、耐热性、耐化学性和加工适应性，解决现有材料的一些问题。
21、另外，硅灰石-绢云母-pcl核壳型复合材料还具有原材料廉价易得、生物可降解、环保无毒等多方面优势，可用于工程塑料制备等领域。
1.一种核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一复合分散剂为聚乙二醇脂肪酸钠和十二烷基磺酸钠，所述第一复合分散剂的质量为所述硅灰石粉质量的5～9‰，所述聚乙二醇脂肪酸钠和所述十二烷基磺酸钠的质量比为1:4～1:6；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅灰石粉浆料的固含量为60～65wt％，所述绢云母粉浆料的固含量为55～60wt％，所述复合浆料的固含量为65～70wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浆料复合剂包括木质素磺酸钠、三氟甲基亚磺酸钠、4-氨基偶氮苯-4酸、2-萘胺-1-磺酸中的一种或多种，所述浆料复合剂的质量为所述硅灰石粉和所述绢云母粉的总质量的4～8‰。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种，所述硅烷偶联剂与所述硅灰石-绢云母复合物的质量比为(1～2):(100～120)。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性的温度为80～90℃，搅拌速度为80～100r/min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性硅灰石-绢云母复合物与所述ε-己内酯的质量比为(100～120):(100～200)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括甲苯、二氯甲烷中的一种；所述引发剂包括丙三醇、亚硝酸钠、苯胺中的一种，所述引发剂与所述ε-己内酯的质量比为1:(100～200)；所述催化剂包括辛酸亚锡、氯化亚锡中的一种，所述催化剂与所述ε-己内酯的质量比为(0.1～0.5):(100～200)。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料，其特征在于，以改性硅灰石-绢云母复合物为核，pcl为壳。
10.权利要求9所述的核壳型硅灰石-绢云母-pcl复合材料在工程塑料中的应用。
