[发明专利]一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(简称：PC)是一种应用日益广泛的工程塑料，其产量仅次于尼龙，它具有综合稳定的力学性能、热性能和电性能，并具有优秀的抗冲击、尺寸稳定、耐热及透明等性能。但是它的某些缺点如加工困难，制品残余应力大，易于应力开裂，对缺口敏感，同时耐溶剂性和耐磨性较差，都制约了它在许多领域中的应用。

增强PC是最早工业化的PC改性产品之一，相对于PC，在性能上提高了PC的耐疲劳强度和硬度，减小了制品对应力的敏感性并降低了成本。同时提高了PC的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、压缩强度、耐磨性、降低吸水性、蠕变和成型收缩率。目前市场上对增强PC的需求很大，国内相当多的企业在这一方面也做了很多研究，并有了相当大的进展和成果。玻璃纤维增强是PC改性的一种重要手段，它使得PC性能更加优越，从而扩宽了其应用范围。传统玻璃纤维增强PC的不足之处是材料的韧性下降，浮纤现象难易控制，制成品表面光洁度较低，限制了玻璃纤维增强PC的广泛应用。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种韧性好、无浮纤现象的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

本发明的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，由下述重量百分含量的各成分制备而成：

其中，所述聚碳酸酯，除200℃下的熔融指数为7～10g/10min之外，无特殊限定，可以选用市售或合成的任何规格型号，优选如德国拜耳公司生产的通用级PC2805、PC2865、PC 2405、PC 2458、PC 3103、PC 3105、PC 3208、PC 6485日本三菱化学公司生产PC-EFT3200、PC-S100等，更加优选PC2805、PC2865。

另外，所述玻璃纤维增强剂为无碱短切玻璃纤维，优选纤维直径：9～13mm，长径比为1～6∶1。

另外，所述EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中醋酸乙烯(VA)含量为28～37％，可以选用任何自制或市售产品，可选用如台塑7530M、美国杜邦公司EVA 260型、三井聚合化学公司EVA P 3307型。

另外，所述偶联剂为硅烷类偶联剂，优选偶联剂KH-550、KH-560、KH-570、KH792、DL602或DL171中的一种或几种。

另外，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂B215、抗氧剂2246或抗氧剂264中的一种或几种。

另外，所述防玻纤外露剂为乙撑二硬脂酰胺、亚乙基二硬质酰胺或二硬脂酰乙二胺中的一种或几种。

本发明还提供一种所述复合材料的制备方法，其以干燥的聚碳酸酯为基质，加入玻纤维增强剂、EVA、偶联剂、抗氧剂、防玻纤维外露剂，混合均匀后熔融挤出。

进一步，所述熔融挤出为通过双螺杆螺旋机挤出。

其中，所述双螺杆螺旋机的各区温度分别为：一区温度：230～235℃、二区温度：240～250℃、三区温度：250～260℃、四区温度：260～265℃、五区温度：240～245℃、六区温度：230～235℃；停留时间1～2min，主机转速：300～450rpm。

本发明通过适量添加EVA，较大幅度提高了无碱短切玻璃纤维与PC相容性，从而进一步提高复合材料的韧性和表面光洁度，降低浮纤显像。本发明的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料表面光泽度好，表面浮纤现象少，有一定的透光性，在保证了增强复合材料刚性的同时，能够一定幅度提高增强复合材料的韧性，可广泛应用于电子元器件，工业用零件和精密部件等。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一、制备玻璃纤维增强聚碳酸酯玻纤维

实施例1

将75kg PC2805(德国拜耳公司生产)、10kg短切无碱玻璃纤维(河北安新伟业短切玻纤有限责任公司生产，直径6mm、长径比6∶1)、10kgEVA260(美国杜邦公司生产)、0.5kg偶联剂KH-550、1kg抗氧剂1010、1kg抗氧剂168、2kg乙撑双硬脂酰胺(TAF)在高速混合机中混合3min，混合均匀后置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出后造粒，制得玻璃纤维增强聚碳酸酯，其性能测试如表1所示；