玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种改善外观和抗冲性的玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物及制备方法和用途，组合物主要包括以下组分：45～90重量份的聚碳酸酯树脂；5～45重量份的玻璃纤维；0.5～10重量份的接枝聚碳酸酯。该组合物可大幅改善玻纤增强聚碳酸酯组合物的表面光泽，同时组合物具有优异的拉伸强度、弯曲强度和耐热性，同时具有聚碳酸酯树脂的优异模塑性，适用于电子电气产品外壳或结构件。

【技术实现步骤摘要】
玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种改善外观和抗冲性的玻纤增强聚碳酸酯组合物及其制备方法和用途，属于高分子改性材料

技术介绍
聚碳酸酯(PC)因其物理机械性能优良，抗冲击强度高，良好的电性能，尺寸稳定性好等特点而被广泛应用。但在某些情况下材料的刚性以及尺寸稳定性略显不足，通常采用玻纤增强的方式，玻璃纤维增强的聚碳酸酯树脂具有的优点在于，可保持聚碳酸酯树脂的优异模塑性，并且可改善拉伸强度和弯曲强度。具体地，树脂可具有优异的弯曲模量和耐热性，以适用于耐受连续负载或热的组件。因此，玻璃纤维增强的聚碳酸酯树脂已用作电子电气产品如移动电话等的外壳材料。然而，玻纤虽然提高了聚碳酸酯的刚性，但是制品表面却往往会产生浮纤等不良现象，使制件无法在外观件方面使用，因而在某些领域限制了其应用。本专利技术在同时满足上述性能指标的条件下，可提高制品的表面光泽度、减少浮纤，拓展了其应用领域。中国专利CN103772941A公开了一种高光泽玻纤增强聚碳酸酯合金材料及其制备方法。其中，材料组分成份：聚碳酸酯A30～60份，聚碳酸酯B10～20份，聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯2～40份，玻璃纤维5～30份，阻燃剂1～10份，光热稳定剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份。该增强聚碳酸酯材料在强度、刚性、尺寸稳定性得到加强，同时材料的加工性能良好、外观优良，减少制品表面浮纤，光泽度高，可用于对材料强度要求比较严苛、尺寸要求较高，同时对表面有一定要求的产品领域。中国公开专利CN101851407B公开了一种高表面光泽玻璃纤维增强阻燃聚碳酸脂组合物及制备方法，该组合物包括以下组分及重量份：聚碳酸酯50-95、玻璃纤维5-50、表面改性剂0.1-5、阻燃剂0.01-0.2、抗滴落剂0.05-2，其中表面改性剂为接枝聚烯烃结构。该改性聚碳酸酯具备高表面光泽、高刚性、无熔接线和无发雾等特点，可直接作为结构和外观一体件使用，应用于在显示器面框、底座及内部结构件等部件。重复以上专利发现上述材料的表面改善效果有限，同时存在耐热性不足的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种改善外观和抗冲性的玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物及制备方法和用途。为了实现以上专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：该玻纤增强聚碳酸酯组合物包含以下组分：45～90重量份，优选70～85重量份的聚碳酸酯树脂；5～45重量份，优选15～30重量份的玻璃纤维；0.5～10重量份，优选0.5～9重量份，更优选0.8～8重量份的玻纤分散剂，其中，该玻纤分散剂是接枝聚碳酸酯。优选地，在上述组合物中，聚碳酸酯树脂与玻璃纤维的重量份数之和为100重量份。所述聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或多种，优选双酚A型聚碳酸酯；优选地，在测试条件为300℃，1.2kg时，聚碳酸酯的熔体流动指数在3～65g/10min之间，优选在5～50g/10min之间，更优选在7～35g/10min之间。所述聚碳酸酯组合物，添加的玻璃纤维为短切玻璃纤维，直径为5～20μm，优选为7～18μm；玻璃纤维长度为1～20mm，优选为2～15mm。优选地，所述玻纤分散剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚碳酸酯，其分子量为1000～30000，优选2000～25000，更优选3000～20000。GMA的接枝率为0.1～10，优选0.1～9，更优选0.5～8。添加量优选0.5～9重量份，更优选0.8～8重量份，例如可以使用日油公司的接枝聚碳酸酯CL-430G。所述聚碳酸酯组合物，可任选地添加0.5～10重量份的抗冲改性剂，优选0.5～8重量份；所述抗冲改性剂选自苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(MB)、丙烯腈-乙烯丙烯橡胶-苯乙烯共聚物(AES)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SB)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物(MA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MAS)中的一种或多种组合。所述的聚碳酸酯组合物，可任选地添加0.1～10重量份其他助剂，所述其他助剂选自阻燃剂、防滴剂、润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等中的一种或多种的组合。其中，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、环保卤系阻燃剂、有机金属盐系阻燃剂磺酸盐阻燃剂、硅系阻燃剂等中的一种或多种的组合。其中，所述的防滴剂选自含氟防滴落剂，优选聚四氟乙烯类。其中，所述的润滑剂选自脂肪醇类、金属皂类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、褐煤酸及其衍生物类、酰胺蜡类、饱和烃类、聚烯烃蜡及其衍生物类、有机硅及硅酮类、有机氟类等中的一种或多种的组合。其中，所述的抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类、苯并呋喃类、丙烯酰改性苯酚类、羟胺类等中一种或多种的组合。其中，所述的紫外线吸收剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、苯甲酸酯类、氰基丙烯酸酯类、苯基咪唑类中的一种或两种或多种的组合。使用本专利技术聚碳酸酯组合物制备的模塑制品的光泽度为：55≤光泽度≤95，光泽度是通过光泽计在60度下测量的平均值，样品尺寸为90mm×80mm的矩形模塑样品。本专利技术的玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物制备的模塑制品具有70MPa以上，尤其100-135MPa的拉伸强度；85MPa以上，尤其110-190MPa的弯曲强度；180J/m以上，尤其320-450J/m的缺口冲击强度；68-85的光泽度(纵向)和59-72的光泽度(横向)，其中，拉伸强度、弯曲强度、缺口冲剂强度、HDT分别根据ASTMD638、ASTMD790、ASTMD256、ASTMD648标准测定。本专利技术还提供上述玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物的制备方法，包含以下步骤：(1)将聚碳酸酯、玻纤分散剂、任选的抗冲改性剂、任选的其他添加剂在高混机中混合均匀；(2)将步骤(1)中获得的混合物料送入双螺杆挤出机中，同时将玻璃纤维用侧向喂料器加入双螺杆挤出机；(3)在螺杆的输送和剪切作用下，物料充分熔化、复合，再经挤出机机头挤出、拉条、冷却、切粒。进一步地，双螺杆挤出机一区螺杆温度为210～240℃；二区至机头的螺杆温度为260～290℃，其中侧喂料口处的螺杆温度为270-290℃。本专利技术进一步提供了上述玻纤增强聚碳酸酯组合物用于制造电子电气产品外壳或结构件的用途。本专利技术的有益效果在于：与现有技术相比，可大幅改善玻纤增强聚碳酸酯组合物的表面光泽，组合物具有优异的拉伸强度、弯曲强度和耐热性，同时具有聚碳酸酯树脂的优异模塑性，适用于电子电气产品外壳或结构件。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，通过以下实施例进一步详细说明本专利技术所提供的制备方法，但本专利技术并不因此而受到任何限制。以下实施例和比较例中使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善外观和抗冲性的玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述玻纤增强聚碳酸酯组合物包括：/n45～90重量份，优选70～85重量份的聚碳酸酯树脂；/n5～45重量份，优选15～30重量份的玻璃纤维；/n0.5～10重量份，优选0.5～9重量份，更优选0.8～8重量份的玻纤分散剂，其中，该玻纤分散剂是接枝聚碳酸酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善外观和抗冲性的玻璃纤维增强聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述玻纤增强聚碳酸酯组合物包括：
45～90重量份，优选70～85重量份的聚碳酸酯树脂；
5～45重量份，优选15～30重量份的玻璃纤维；
0.5～10重量份，优选0.5～9重量份，更优选0.8～8重量份的玻纤分散剂，其中，该玻纤分散剂是接枝聚碳酸酯。


2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯为芳香族聚碳酸酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或多种，优选双酚A型聚碳酸酯；优选地，在测试条件为300℃，1.2kg时，聚碳酸酯的熔体流动指数在3～65g/10min之间，优选在5～50g/10min之间，更优选在7～35g/10min之间。


3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，直径为5～20μm，优选为7～18μm；玻璃纤维长度为1～20mm，优选为2～15mm。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述玻纤分散剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚碳酸酯，其分子量为1000～30000，优选2000～25000，更优选3000～20000，GMA接枝率为0.1～10，优选0.1～9，更优选0.5～8。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其特征在于，任选地添加0.5～10重量份，优选0.5～8重量份的抗冲改性剂；所述抗冲改性剂选自苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(MB)、丙烯腈-乙烯丙烯橡胶-苯乙烯共聚物(AES)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SB)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物(MA)、甲基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李万庆，潘勇军，黄岐善，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，上海万华科聚化工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37