技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种无卤高耐热玻纤增强 PC/SMA合金及其制备方法。
背景技术
SMA树脂及其玻纤增强合金具有较高的耐热性、良好的尺寸稳定性、优异 的成型加工性、较好的耐化学药品性及适中的价格等特点，在建材、汽车内饰 件、仪表板、机械罩壳、电子电器零件、包装材料等方面需用量日益扩大，其 优异的综合性能和突出的分子极性作为高分子相容剂及塑料合金改性组份，在 精细和专用高分子树脂市场上具有较强的竞争能力。然而，普通的玻纤增强 SMA合金存在冲击性能差，阻燃性能差等缺点，限制了其适用范围。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种无卤高耐 热玻纤增强PC/SMA合金及其制备方法。
本发明提供一种无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金，其包括按照重量百分 比的如下组分：
以及，提供上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法，其包括如 下步骤：
按上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的配方称取各组分；
将所述聚碳酸酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联剂、 光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合5～10分钟，得混合物料；
将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述无卤高耐热 玻纤增强PC/SMA合金。
本发明提供的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法，通过聚碳酸 酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联剂、光亮润滑剂、抗氧 剂和抗滴落剂的合理复配，制得的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金。聚碳酸 酯（PC）是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击性、优良 的力学性能和阻燃性。阻燃等级为UL94-V-2。因此，PC/SMA合金可以有效弥 补SMA材料的天然缺陷，而玻纤增强的PC/SMA的应用范围也会更加广泛。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施 例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅 用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的一种无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金，其包括按照重量 百分比的如下组分：
优选地，所述聚碳酸酯在300℃和1.2Kg条件下熔融指数（MI）为3～15g/10 min。
所述SMA为高分子量的苯乙烯-马来酸酐无规共聚物，其中MA的质量含 量为8%～26%。
优选地，所述玻璃纤维经过表面处理，具体为：
所述玻璃纤维采用偶联剂处理，具体处理过程如下：
将占玻璃纤维重量0.1～2%的钛酸酯偶联剂用有机溶剂稀释，然后把玻纤 浸润在稀释后的偶联剂中，加热1～2h后溶剂完全挥发，得到钛酸酯偶联剂改 性的玻璃纤维；将占玻璃纤维重量0.5～3%的硅烷偶联剂，在水中乳化20～50 min，再将该乳化后的硅烷偶联剂加入到钛酸酯偶联剂改性的玻璃纤维中，放入 烘箱中在80～100℃下干燥至恒重，除去游离水；然后将烘箱温度升高至100～ 120℃，再次干燥至恒重，使玻纤表面与偶联剂中的羟基缩合，获得偶联剂处理 的玻璃纤维。
所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯 共聚物、核-壳结构的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物、核-壳结构的丙烯 酸酯有机硅共聚物中的至少一种。
所述无卤阻燃剂为芳香族磺酸盐、有机硅系阻燃剂和芳香族磷酸酯类阻燃 剂中的至少一种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，其重量比为 1：2～2：1。具体地，所述抗氧剂为四[3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸] 季戊四醇酯和亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯酯）的混合物，或者三甘醇双-3-（3- 叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙烯腈与三（2,4-二叔丁基酚）亚磷酸酯的混合物。
所述抗滴落剂为聚四氟乙烯类的抗滴落剂，其分子量为400-500万，大分 子量的聚四氟乙烯在受到螺杆的剪切力的作用下纤维化从而形成网状结构，起 到防滴落的作用。
本发明实施例提供的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金通过合理选择聚碳 酸酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联剂、光亮润滑剂、抗 氧剂和抗滴落剂的种类和配比，获得综合性能优异的材料。SMA树脂是一种高 分子量的苯乙烯-马来酸酐无规共聚物，具有良好的耐热性、尺寸稳定性和加工 流动性；因马来酸酐基团的极性和反应性，与玻纤、大多数工程塑料有良好的 相容性。因此，玻纤增强PC中加入SMA树脂可很好的将PC和玻纤融合在一 起，提高此类复合材料的力学性能，特别是弯曲强度和拉伸强度。
本发明实施例还提供上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法， 其包括如下步骤：
S01：按上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的配方称取各组分；
S02：将所述聚碳酸酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶 联剂、光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合5～10分钟，得混合物料；
S03：将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述无卤高 耐热玻纤增强PC/SMA合金。
具体地，步骤S01中，所有物料称量准确，精确至0.001千克。所述无卤 高耐热玻纤增强PC/SMA合金配方中的各组分优选含量和种类如上所述，为了 节约篇幅，在此不再赘述。
步骤S03中，双螺杆挤出机的工艺条件为：双螺杆挤出机加料段温度为 180℃～225℃，塑化段温度为235℃～245℃，均化段温度为230℃～240℃，机 头温度215℃～230℃，螺杆转速200～400rpm。
本发明实施例提供无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法，该玻 纤增强PC/SMA合金材料制备方法工序简单，易控，成本低，适合工业化生产。
以下通过具体配方和制备方法的实施例来说明上述无卤高耐热玻纤增强 PC/SMA合金及其制备方法。
实施例1：
本实施例中的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金按重量百分比，由以下组 分组成：PC树脂73.2%、SMA共聚物10%、偶联剂处理过的玻璃纤维10%、增 韧剂5%、无卤阻燃剂0.5%、偶联剂0.2%、光亮润滑剂0.5%、抗氧剂0.3%和抗 滴落剂0.3%。
本实施例中的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法为：
S11：按上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的配方称取各组分；
S12：将所述聚碳酸酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶 联剂、光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合10分钟，得混合物料；
S13：将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述无卤高 耐热玻纤增强PC/SMA合金。
实施例2：
本实施例中的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金按重量百分比，由以下组 分组成：PC树脂52.9%、SMA共聚物20%、偶联剂处理过的玻璃纤维20%、增 韧剂5%、无卤阻燃剂0.8%、偶联剂0.2%、光亮润滑剂0.5%、抗氧剂0.3%和抗 滴落剂0.3%。
本实施例中的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法为：
S21：按上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的配方称取各组分；
S22：将所述聚碳酸酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶 联剂、光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合8分钟，得混合物料；
S23：将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述无卤高 耐热玻纤增强PC/SMA合金。
实施例3：
本实施例中的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金按重量百分比，由以下组 分组成：PC树脂32.9%、SMA共聚物30%、偶联剂处理过的玻璃纤维30%、增 韧剂5%、无卤阻燃剂0.8%、偶联剂0.2%、光亮润滑剂0.5%、抗氧剂0.3%和抗 滴落剂0.3%。
本实施例中的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的制备方法为：
S31：按上述无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金的配方称取各组分；
S32：将所述聚碳酸酯、SMA、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶 联剂、光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合5分钟，得混合物料；
S33：将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述无卤高 耐热玻纤增强PC/SMA合金。
对比例1：
本对比例中的高分子合金按重量百分比，由以下组分组成：PC树脂83.2%、 偶联剂处理过的玻璃纤维10%、增韧剂5%、无卤阻燃剂0.5%、偶联剂0.2%、光 亮润滑剂0.5%、抗氧剂0.3%和抗滴落剂0.3%。
本对比例中的高分子合金的制备方法为：
S101：按上述高分子合金的配方称取各组分；
S102：将所述聚碳酸酯、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联剂、 光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合10分钟，得混合物料；
S103：将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述高分 子合金。
对比例2：
本对比例中的高分子合金按重量百分比，由以下组分组成：SAM共聚物 72.9%、偶联剂处理过的玻璃纤维20%、增韧剂5%、无卤阻燃剂0.8%、偶联剂 0.2%、光亮润滑剂0.5%、抗氧剂0.3%和抗滴落剂0.3%。
本对比例中的PC合金的制备方法为：
S201：按上述PC合金的配方称取各组分；
S202：将所述SAM共聚物、玻璃纤维、增韧剂、无卤阻燃剂、硅烷偶联 剂、光亮润滑剂、抗氧剂和抗滴落剂混合10分钟，得混合物料；
S203：将混合物料加入双螺杆挤出机中，熔融挤出，造粒，获得所述PC 合金。
性能测试及评价：
将上述实施例1～3制备的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合金材料及对比 例1和2得到的合金材料先在鼓风烘箱中80～90℃的条件下干燥2小时，然后 将干燥好的粒子物料用注射成型机制成标准测试样条测试。
其中，拉伸强度按ASTMD-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺 寸（mm）：（176±2）（长）×（12.6±0.2）（端部宽度）×(3.05±0.2)（厚度）， 拉伸速度为50mm/min；
缺口冲击强度按ASTMD-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸 （mm）：（63±2）×（12.45±0.2）×(3.1±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚 度为1.9mm。
实施例1～3和对比例1和2所制备的制备的无卤高耐热玻纤增强PC/SMA合 金材料的性能见表1。
表1
从实施例1～3和对比例1和2的性能表征可以得出，本发明提供的无卤高 耐热玻纤增强PC/SMA合金具有良好的机械性能以及耐热性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。