一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法.pdf

本发明公开了一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。玻纤增强聚碳酸酯复合材料按质量百分含量由以下组分组成：PC40～76％；硅树脂10～30％；相容剂3～8％；抗氧剂0.4～1％；润滑剂0.6～1％；玻璃纤维10～20％。本发明玻纤增强聚碳酸酯复合材料的力学性能好，流动性高，耐化学性能优异，产品表面浮纤少，能很好解决传统玻纤增强聚碳酸酯复合材料应用在薄壁产品流动性差，浮纤严重的问题，可以应用于生产超薄、高刚、外观要求好、耐溶剂性要求高的手机壳体。

权利要求书
1.  一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按质量百分含量由以下组分组成：


2.  根据权利要求1所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，PC为低粘度的树脂，熔体流动速率在300℃/1.2kg测试条件下为18-30g/10min；硅树脂中硅的质量百分含量为10-30％。

3.  根据权利要求1所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物和/或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。

4.  根据权利要求1所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，抗氧剂由主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与辅助抗氧剂亚磷酸三(2〃4-二叔丁基苯基)酯混合而成。

5.  根据权利要求1所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，玻璃纤维为无碱长纤，直径为：9～14μm，长度为：3-4.5mm。

6.  根据权利要求1所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，润滑剂为对苯二甲酸丁二醇酯的环状低聚物和/或季戊四醇硬脂酸酯。

7.  一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按权利要求1所述的质量百分含量称取各组分，并将称取的聚碳酸酯材料在110～120℃温度下干燥3-4小时；
步骤二、将干燥后的聚碳酸酯树脂与硅树脂、相容剂、抗氧剂及润滑剂混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维侧喂，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：220～230℃；二区：230～240℃；三区:240～250℃；四区：240～250℃；五区：240～250℃；六区：240～250℃；七区：240～250℃；八区：250～260℃；机头温度：240～250℃；螺杆转速控制在200～400r/min。

说明书一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法
[技术领域]
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
[背景技术]
目前市场上主要是使用聚碳酸酯材料和玻璃纤维增强聚碳酸酯材料生产手机面壳。随着手机整体厚度越做越薄，要求材料要具有越来越高的流动性，同时因为手机面壳材料和金属件接触，材料表面还需要喷涂或者电镀，所以要求手机面壳材料具有优异的耐化学性，否则产品很容易出现喷油或电镀后开裂的现象。目前应用在手机面壳的玻纤增强聚碳酸酯材料考虑到材料的耐化学性能，一般会选用中、高粘度的聚碳酸酯树脂作为基材，造成了材料的流动性差，外观浮纤严重，产品在喷油或电镀后不良率高。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种流动性好、耐化学性好的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料，按质量百分含量由以下组分组成：


以上所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，PC为低粘度的树脂，熔体流动速率在300℃/1.2kg测试条件下为18-30g/10min；硅树脂中硅的质量百分含量为10-30％。
以上所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物和/或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
以上所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，抗氧剂由主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与辅助抗氧剂亚磷酸三(2〃4-二叔丁基苯基)酯混合而成。
以上所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，玻璃纤维为无碱长纤，直径为：9～14μm，长度为：3-4.5mm。
以上所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，润滑剂为对苯二甲酸丁二醇酯的环状低聚物和/或季戊四醇硬脂酸酯。
一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料的生产方法，包括以下步骤：
步骤一、按权利要求1所述的质量百分含量称取各组分，并将称取的聚碳酸酯材料在110～120℃温度下干燥3-4小时；
步骤二、将干燥后的聚碳酸酯树脂与硅树脂、相容剂、抗氧剂及润滑剂混合，在常温下搅拌5～15min；
步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维侧喂，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒；
其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：220～230℃；二区：230～240℃；三区:240～250℃；四区：240～250℃；五区：240～250℃；六区：240～250℃；七区：240～250℃；八区：250～260℃；机头温度：240～250℃； 螺杆转速控制在200～400r/min。
本发明玻纤增强聚碳酸酯复合材料的力学性能好，流动性高，耐化学性能优异，产品表面浮纤效少，能很好解决传统玻纤增强聚碳酸酯复合材料应用在手机面壳流动性差，浮纤严重的问题。
[具体实施方式]
下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，按质量百分含量由以下组分组成：

在以下实施例中，PC树脂选用出光化学的低粘PC 1700，熔体流动速率在300℃/1.2kg测试条件下为18-30g/10min；
硅树脂选用出光化学公司的1760，1760中硅的质量百分含量为……％；
玻璃纤维选用巨石无碱短切玻纤，直径为：13μm，长度为：4.5mm
相容剂选用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物AX8900；
抗氧剂选用巴斯夫公司的主抗氧剂1076和辅助抗氧剂168复配；
润滑剂选用季戊四醇硬脂酸酯。
对比例1：
按质量份，将89份中粘度PC 2200、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、 0.6份润滑剂季戊四醇硬脂酸酯放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出，混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将10份玻璃纤维从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
对比例2：
按质量份，将79份低粘度PC 1700、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.4份润滑季戊四醇硬脂酸酯放入高速混合机内，室温下混合10分钟取出，混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将20份玻璃纤维从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
实施例1
将PC在120℃下干燥4小时。称取PC 76kg，硅树脂10kg，相容剂3kg，抗氧剂10760.2kg、1680.2kg，润滑剂PETS 0.6kg；然后在高速混合机中混合10min。混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将玻璃纤维10kg从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
实施例2
将PC在120℃下干燥4小时。称取PC 42kg，硅树脂30kg，相容剂6kg，抗氧剂10760.2kg、1680.2kg，润滑剂PETS 0.6kg；然后在高速混合机中混合10min。混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将玻璃纤维10kg从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
实施例3
按质量份，将PC在120℃下干燥4小时。称取PC 58.8kg，硅树脂20kg，相容剂5kg，抗氧剂10760.2kg、1680.2kg，润滑剂PETS 0.8kg；然后在高速混合机中混合10min。混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将玻璃纤维15kg从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
实施例4
将PC在120℃下干燥4小时。称取PC 63.5kg，硅树脂10kg，相容剂5kg，抗氧剂10760.2kg、1680.3kg，润滑剂PETS 1kg；然后在高速混合机中混合10min。混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将玻璃纤维20kg从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
实施例5
将PC在120℃下干燥4小时。称取PC 40.5kg，硅树脂30kg，相容剂8kg，抗氧剂10760.2kg、1680.3kg，润滑剂PETS 1kg；然后在高速混合机中混合10min。混合均匀的料加入到双螺杆挤出机的料斗中，双螺杆挤出机从一区到八区的挤出温度分别设定为一区：220℃；二区：240℃；三区：250℃；四区：250℃；五区：250℃；六区：250℃；七区：250℃；八区：260℃；机头温度260℃，螺杆转速350r/min，将玻璃纤维20kg从侧喂料入口加入，经熔融共混挤出、水冷、风干、切粒，最后包袋成玻纤增强PC材料。
将对比例1至2及实施例1至5中制得的玻纤增强的PC材料在注塑机上注塑成型为标准试样，测试性能及组分含量如表1：
表1

熔体流动速率在300℃/1.2kg测试条件下测定。
从上表1可以看出，本发明制得的玻纤增强PC材料流动性好、机械性能高， 表面光泽好；耐化学优异等优点，可以完全取代传统的玻纤增强聚碳酸酯复合材料应用于手机外壳。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。