[发明专利]一种玻璃纤维增韧增强聚碳酸酯复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制作手机材料领域，更具体的涉及一种玻纤增韧增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

传统手机材料已越来越不能满足智能手机对材料刚性的需求，而传统的玻纤增强PC的韧性较低，不能满足手机配件的跌落、弯折、表面浮纤等测试要求，故超韧的PC增强材料已经成为智能手机材料的发展趋势。能够同时解决强度、韧性和表面效果问题的材料，便是一种趋势。

发明内容

本发明能够同时解决强度、韧性和表面效果问题，且制作简单，价格低廉。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种玻璃纤维增韧增强聚碳酸酯复合材料，由以下重量百分比的原料组成：

所述的聚碳酸酯是芳香族聚碳酸酯，分子量范围为25000-30000

所述的玻璃纤维为短切玻璃纤维,玻纤的长度为3-4mm，直径为11-12微米，玻璃纤维的含量优选9-11%。

所述的增韧剂由三菱S2001和ARKEMA8900按照1:1复配而成。

所述的润滑剂由季戊四醇硬脂酸酯-简称PETS,PETS和硅酮母粒按照3:5复配而成。

所述的抗氧剂由1076和168按照1:1复配而成。

其中，ARKEMA8900弹性体与S2001复配时，8900能增加材料的韧性及改善PC的应力，S2001是改善材料的低温韧性问题。两者复配能解决材料在使用中的应力开裂和低温脆裂问题。

PETS与硅酮母粒复配，PETS能降低玻纤与螺杆的摩擦作用，避免螺杆剪切对玻纤表面造成过度破坏。硅酮母粒能改善材料的表面光泽度，同时增加材料的耐磨性和脱模效果。

抗氧剂1076和168的复配具协同作用，能更好的防止材料的热降解。

制备上述复合材料的方法，按以下步骤进行：

1）、依次将熔融指数为14-16的聚碳酸酯粒子、增韧剂、润滑剂和抗氧剂按比例加入到转速为RPM200-250的中速混料机中混匀3～8分钟；

2）、将玻璃纤维加入到失重式喂料机中；

3）、将步骤1）中的混合原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，步骤2）中的玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，经熔融挤出，造粒，其中，双螺杆挤出机为36机，长径比为36:1，转速设定为450RPM，电流控制在28～32A，真空度控制在-0.06～-0.1MPA，过水长度控制1～2m,切粒机的转速设定为800～1000RPM；该挤出温度设定为：一区150℃、二区220℃、三区260℃、四区260℃、五区260℃、六区260℃、七区260℃、八区260℃、模头265℃、挤出速率为400kg/h、挤出压力为4-6MPa；

4）、将上述得到的塑料粒子在120℃-130℃烘干3-5小时。

进一步的，烘干温度为125℃，烘干时间为4小时。

按125℃烘4小时能保证材料的水分含量≤0.02%，成型时可防止材料降解，导致注塑制件表面的异常。

本发明虽然主要用于手机材料领域，但是并不限于此领域，在手机配件及相近领域中也可应用。

本复合材料具有下述技术效果：

1)、MFI=14-16(g/10min)；    （ISO 1133）

2)、冲击强度≥25KJ/m2；       (ISO 180)

3)、拉伸强度≥55MPa；        (ISO 527)

4)、弯曲强度≥88MPa；        （ISO 178）

5)、弯曲模量≥3200MPa；     （ISO 178）

6)、玻纤含量或比例（GF%）=9-11；（ISO 3451）

7)、表面效果无浮纤

本发明的有益效果在于：通过加入玻璃纤维可以增强强度，通过加入上述配比的增韧剂、润滑剂和抗氧剂可以增加韧性，解决了既增强强度，又增强韧性的技术问题，并且对于材料表面问题也得到了解决。

具体实施方式

下面通过部分实施例进一步说明本发明：

本发明第一实施例中，由以下重量百分比的原料组成：

聚碳酸酯--84% 玻璃纤维--11% 增韧剂--4% 润滑剂—0.6% 抗氧剂—0.4%

本发明第二实施例中，由以下重量百分比的原料组成：

聚碳酸酯--86% 玻璃纤维—9.6% 增韧剂--3% 润滑剂—0.8% 抗氧剂—0.6%

本发明第三实施例中，由以下重量百分比的原料组成：