一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法，涉及复合材料技术领域，用于提高用该材料制得的墙壁开关固定架的强度和韧性。所述玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，以质量份数计，包括以下组分：60份～80份的聚碳酸酯和10份～20份的玻璃纤维。所述玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的制备方法包括上述技术方案所提的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料。本发明专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料用于制备电器设备。

Glass fiber reinforced polycarbonate composite material and preparation method thereof

The invention discloses a glass fiber reinforced polycarbonate composite material and a preparation method thereof, which relates to the technical field of composite materials and is used to improve the strength and toughness of a wall switch fixing frame made of the material. The glass fiber reinforced polycarbonate composite material consists of the following components: 60 parts to 80 parts of polycarbonate and 10 to 20 parts of glass fiber. The preparation method of the glass fiber reinforced polycarbonate composite material comprises the glass fiber reinforced polycarbonate composite material as mentioned in the technical proposal. The glass fiber reinforced polycarbonate composite material provided by the invention is used for making electrical equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及制备方法。
技术介绍
电器设备的质量直接影响用电的安全性，其中，电器设备的制作材质是决定电器设备的质量的关键因素，以墙壁开关为例，固定架是墙壁开关的主要承力部件，在墙壁开关的安装过程中如果出现固定架翘曲变形将造成墙壁开关安装困难，严重时甚至会引起安全事故，因此制备固定架的材料需具备良好的强度和刚性。目前，墙壁开关固定架使用的材料主要有聚碳酸酯和玻璃纤维增强聚酰胺两种，聚碳酸酯具有良好的强度和低翘曲的优点，但是其刚性较差，采用聚碳酸酯制作墙壁开关固定架后，用其固定螺钉时会引起固定架的变形，严重时将导致墙壁开关失效；而玻璃纤维增强聚酰胺的刚性优异，但是由于聚酰胺属于半结晶性材料，成型后会出现较大的收缩，并且，玻璃纤维的添加会导致聚酰胺的冲击强度和韧性的降低，用其制得的固定架在固定时容易出现开裂现象；除此之外，填充的玻璃纤维在制品注塑成型过程中沿着熔体流动方向呈同向分布，导致制品在沿熔体的流动方向与沿垂直熔体流动方向的收缩不一致，因此，在采用玻璃纤维增强聚酰胺制作墙壁开关固定架时，容易导致制得的固定架的翘曲变形，并导致在通过螺钉固定该固定架时容易引起固定架的开裂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及制备方法，用于提高用该材料制得的电器设备的强度和韧性。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，以质量分数计，包括以下组分：60份～80份的聚碳酸酯和10份～20份的玻璃纤维。与现有技术相比，本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料具有如下有益效果：本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，通过将聚碳酸酯和玻璃纤维混合，利用玻璃纤维与聚碳酸酯的协同配合，实现聚碳酸酯的改性，使利用聚碳酸酯和玻璃纤维混合制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的强度和韧性得到提高，从而使得使用该材料制得的电器设备的强度和韧性得到提高。本专利技术还提供一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的制备方法，包括：将聚碳酸酯和玻璃纤维混合，得到玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料。与现有技术相比，本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的制备方法的有益效果与上述技术方案提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的有益效果相同，在此不再赘述。具体实施方式下面结合本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料及制备方法进行详细说明。本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，以质量份数计，包括以下组分：60份～80份的聚碳酸酯和10份～20份的玻璃纤维。具体实施时，将聚碳酸酯和玻璃纤维混合，以得到玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料。通过上述具体实施过程可知，本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，通过将聚碳酸酯和玻璃纤维混合，利用玻璃纤维与聚碳酸酯的协同配合，实现聚碳酸酯的改性，使利用聚碳酸酯和玻璃纤维混合制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的强度和韧性得到提高，从而使得使用该材料制得的电器设备的强度和韧性得到提高。示例性的，上述聚碳酸酯为中粘度聚碳酸酯树脂；本专利技术选用聚碳酸酯作本专利技术玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的基料，能够使得制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料具有良好的强度、韧性及阻燃性，具体的，当聚碳酸酯的份数小于60份时，由于聚碳酸酯的含量过少，将导致制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的强度和韧性较低，当聚碳酸酯的份数大于80份时，由于聚碳酸酯属于高韧性低刚性材料，容易导致制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的刚性不足，当使用该玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料制得的固定架固定螺钉时，容易出现固定架的变形现象。值得注意的是，上述玻璃纤维为片状无定型无碱玻璃纤维，该片状无定型无碱玻璃纤维的加入可以与聚碳酸酯相配合，使得制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的强度、刚性和硬度得到较好的提升，具体的，该片状无定型无碱玻璃纤维宽度为17μm-22μm，长径比为10-15，相比于线束性较高的线性玻璃纤维，本专利技术所采用的片状无定型无碱玻璃纤维在聚碳酸酯中的分布同向性明显降低，这样就消除了制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的各向同性，进而降低了使用本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料制备得到的固定架的翘曲现象。并且，将该玻璃纤维与聚碳酸酯混合后，能够使制得的电器设备的电气绝缘性和机械性能得到提升，这是因为玻璃纤维属于硼硅酸盐玻璃，具有较好的电气绝缘性和机械性能。而且，以质量份数计，当该片状无定型无碱玻璃纤维的组分小于10份时，小份数的片状无定型无碱玻璃纤维的加入使得制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的刚性增强不足，将导致使用玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料制得的电器设备在使用时会产生较大的变形量，但是，当该片状无定型无碱玻璃纤维的组分大于20份时，会导致制得的电器设备的韧性有较大的下降，导致在使用该玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料制得的电器设备时，会出现电器设备的断裂现象，另外，当片状无定型无碱玻璃纤维的含量过高时，将其与聚碳酸酯混合形成混合物后，过多的片状无定型无碱玻璃纤维将会影响混合物的流动性，导致后续采用注塑成型制备电器设备时有较大的困难。可以理解的是，上述玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，以质量份数计，还包括以下组分：2份～5份的增韧剂，5份～10份的陶瓷粉，1份～2份的色粉，2份～5份的阻燃剂，0.2份～0.5份的润滑剂，0.1份～0.3份的抗紫外助剂，0.1份～0.3份的抗氧剂。具体的，上述将聚碳酸酯和玻璃纤维混合，包括：将聚碳酸酯和陶瓷粉、色粉、阻燃剂、增韧剂、润滑剂、抗紫外助剂、抗氧剂熔融混合，得到混合物料；将混合物料和玻璃纤维混合。可以理解的是，本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料中增韧剂的加入能够使得玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的韧性得到改善，本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料通过向聚碳酸酯中加入玻璃纤维，增强了制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的刚性，并且，本专利技术通过向聚碳酸酯和玻璃纤维的混合物中加入增韧剂，在提高玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的刚性的同时还增加了韧性，达到避免聚碳酸酯在固化后脆性变大，在外力下容易产生裂纹所引起的不耐疲劳的缺陷；其中，增韧剂的种类是多种多样的，只要能够达到增强制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的韧性的效果的材料均可以应用于本专利技术，如增韧剂可以选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯中的一种或多种。另外，本专利技术提供的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料中陶瓷粉的加入使得制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的表面亮度和硬度都得到改善，并且，经研究发现，以质量份数计，当陶瓷粉的含量小于5份时，对制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的表面硬度和亮度的改善较小，当陶瓷粉的含量大于10份时，由于占较大比例的聚碳酸酯属于有机物，而陶瓷粉属于无机物，所以添加过多的陶瓷粉将会影响混合物的流动性，并且，由于陶瓷粉的韧性较差，加入过多的陶瓷粉后，制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料的韧性也将降低。可以理解的是，上述陶瓷粉的种类在此并不作限定，只要能够起到改善制得的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料表面的亮度和硬度的陶瓷粉均可以应用于本专利技术，如陶瓷粉可以选用氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：60份～80份的聚碳酸酯和10份～20份的玻璃纤维。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：60份～80份的聚碳酸酯和10份～20份的玻璃纤维。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为中粘度聚碳酸酯树脂。3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为片状无定型无碱玻璃纤维。4.根据权利要求1或3所述的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的宽度为17μm-22μm，长径比为10-15。5.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，以质量份数计，还包括以下组分：2份～5份的增韧剂，5份～10份的陶瓷粉，1份～2份的色粉，2份～5份的阻燃剂，0.2份～0.5份的润滑剂，0.1份～0.3份的抗紫外助剂，0.1份～0.3份的抗氧剂。6.根据权利要求5所述的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述陶瓷粉为氧化硅粉和/或氧化铝粉。7.根据权利要求5所述的玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为溴化聚苯乙烯/氧化锑复合阻燃剂、氢氧化镁、氢氧化铝中的一种或多种。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵景昌，申会员，何洋，孔德玉，
申请(专利权)人：宁波公牛电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33