[发明专利]玻璃纤维布增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种玻璃纤维布增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

笔记本电脑的外壳既是保护机体的最直接的方式，也是影响其散热效果、“体重”、美观度的重要因素。笔记本电脑常见的外壳用料有：合金外壳有铝镁合金与钛合金、塑料外壳有碳纤维增强塑料复合材料、玻璃纤维增强塑料复合材料、聚碳酸酯（PC）和PC/ABS合金材料（聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料共聚物合金材料）等。

虽然铝镁合金质质量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强，可以高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔及电磁屏蔽和散热的要求，但是坚固耐磨性差，成本较高；钛合金材料散热、强度、表面质感都优于铝镁合金材质，而且具有更强的韧性，可以超薄化，但是唯一的缺点就是必须通过焊接等复杂的加工程序，从而衍生出可观的成本，因此十分昂贵；工程塑料PC、PC/ABS合金是笔记本电脑外壳最常用的材质，PC/ABS既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性，应用在笔记本电脑外壳等薄壁及复杂形状制品上，可以保持其优异的性能，但是，PC、PC/ABS制造的笔记本电脑外壳具有质量较重，强度较差，导热性能差等缺点；连续碳纤维与热固性的环氧树脂复合而成的笔记本电脑外壳，具有质量轻、厚度薄、强度高、耐候性好、散热快、屏蔽好等突出优点，但是碳纤维的缺点是成本较高，成型没有ABS外壳容易，因此碳纤维机壳的形状一般都比较简单缺乏变化，着色也比较难。

玻璃纤维增强PC复合材料，具有极好力学性能、高的耐热性和好的尺寸稳定性，增强PC可极大地提高对环境的抗腐蚀性，其散热性能也比PC/ABS合金材料较好，热量分散比较均匀，但是PC加工粘度较高，不易加工。在本发明中，选择了流动改性剂与聚碳酸酯共混改性，提高聚碳酸酯的加工流动性，而且还使用了偶联剂，从而增加PC树脂与玻璃纤维间的界面结合力，提高复合材料的力学性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种玻璃纤维布增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法和用途。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明通过在聚碳酸酯中加入少量的流动改性剂，大幅度提高聚碳酸酯的加工流动性，改善聚碳酸酯对玻璃纤维的浸润性，而且还使用了偶联剂，从而增加PC树脂与玻璃纤维间的界面结合力，提高复合材料的力学性能。另外，本发明中制备的玻璃纤维布增强聚碳酸酯复合材料具有较高的强度和模量，主要应用于笔记本电脑外壳。

一种玻璃纤维布增强聚碳酸酯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：

所述的聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯。

所述的流动改性剂为EMI-200、EMI-300（低分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物，南通日之升高分子新材料科技有限公司）或CBT100（环形对苯二甲酸丁二醇酯，美国Cyclics公司）。

所述的偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）或3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷（KH570）。

所述的抗氧剂选自四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯（抗氧剂168）或β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）。

所述的润滑剂选自硅酮粉、TAF（改性乙撑双脂肪酸酰胺，苏州兴泰国光化学助剂有限公司）或RH-313（季戊四醇硬脂酸酯，东莞市健行塑胶制品有限公司）中的一种。

所述的玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布。

一种上述玻璃纤维布增强聚碳酸酯复合材料的制备方法，包含以下步骤：

（1）制备聚碳酸酯薄膜

将包含有40～100份聚碳酸酯、1～15份流动改性剂、0.1～1.0份偶联剂、0.1～0.5份抗氧剂和0.2～1.0份润滑剂的原料混合制备成薄膜；

（2）将100份玻璃纤维布叠加到两层步骤（1）制得的聚碳酸酯薄膜的中间，经过热压辊，使聚碳酸酯浸入到玻璃纤维布中，再经过冷却装置，制得玻璃纤维布预浸带；

（3）将步骤（2）制得的玻璃纤维布预浸带裁剪、铺叠，并热压成型，得到玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料。

所述的步骤（1）中聚碳酸酯薄膜是通过热熔流延法或吹塑制得，薄膜的厚度为0.070～0.170mm。