耐低温抗冲击PC复合材料及其制备与在空调外壳中的应用制造技术

本发明专利技术涉及电器外壳用改性塑料的技术领域，具体涉及一种耐低温抗冲击PC复合材料及其制备与在空调外壳中的应用，该耐低温抗冲击PC复合材料由如下重量份的原料制备而成：PC树脂50‑80份、无碱玻纤5‑20份、硫酸钡20‑30份、增韧剂5‑15份、白炭黑2‑8份、抗氧剂0.1‑0.8份和无卤阻燃剂1‑5份，所述增韧剂为茂金属乙烯‑辛烯共聚物；具有表面无浮纤、耐低温抗冲击性及阻燃性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】
耐低温抗冲击PC复合材料及其制备与在空调外壳中的应用
本专利技术涉及电器外壳用改性塑料的
，具体涉及一种耐低温抗冲击PC复合材料及其制备与在空调外壳中的应用。
技术介绍
空调作为一种常用电器，已广泛应用于人们的日常生活中，其包括设置在室内的空调内机和悬挂在室外的空调外机；无论是空调内机还是空调外机，均需要通过阻燃外壳来对各自的内部元件进行保护。其中，空调内机的外壳材料一般是热塑性塑料，国内常见的有ABS材料和HIPS材料，国外的有工程PP材料。但是，工程PP材料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等综合性能最差；HIPS材料不易发黄，但强度低于ABS材料。ABS材料具有冲击强度较高、化学稳定性及电性能良好、高耐热、高流动性的优点，其允许使用的温度范围一般为-40～100℃，现已广泛应用于冰箱、洗衣机、电视机、空调外壳等领域中。但是，ABS材料在低于-20℃的韧性显著下降，抗冲击强度降低，应用于空调内机外壳中时，易受外壳内部低温环境的影响导致抗冲击强度下降，影响空调的使用寿命。PC材料，即聚碳酸酯，是一种新型热塑性工程塑料，其具有优良的电绝缘性能和机械性能，刚硬而有韧性；其抗冲击性能最为突出，韧性很高，允许使用的温度范围为-100～130℃。目前，已经出现将PC材料与ABS材料共混制得阻燃PC/ABS合金，以便得到兼具两者优点的合金材料。例如，申请号为200810038154.4的专利申请公开了一种低发烟量无卤阻燃PC/ABS合金，按重量百分比称取聚碳酸酯(PC)40-75％，丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)10-40％，复合阻燃剂10-15％，复合降烟剂0.2-2％，相容剂2-16％，低发烟促进剂1-6％，稳定剂0.1-0.5％，润滑剂0.1-0.6％。该现有技术的无卤阻燃PC/ABS合金兼具PC与ABS的优点，并且具有较好的阻燃性能和低发烟性能。但是，一方面，其为了提高合金材料的阻燃性能而加入了大量的复合阻燃剂，导致改性PC树脂的耐热性急剧下降；另一方面，其为了提高PC与ABS的共混效果，加入了大量的相容剂，导致对主体树脂PC高韧性、高冲击性能的发挥产生了干扰。申请号为201210221155.9的专利申请公开了一种高流动性玻纤增强无卤阻燃PC树脂，它由以下重量百分比的原料组成：PC树脂30-70％、玻璃纤维10-35％、AS树脂5-30％、阻燃剂8-15％、增韧剂5-10％、抗氧剂0.2-1.5％。该现有技术通过采用玻璃纤维对PC树脂进行增强，能够提高PC树脂的机械强度、尺寸稳定性和长期使用温度。但是，该现有技术存在如下问题：第一、PC加纤后其强度提高，但冲击韧性大大降低，尤其是耐低温冲击强度大大降低，限制了其适用范围；第二、PC为无定型聚合物，其与玻纤的结合力较差，导致产品的外观浮纤明显；第三、添加较多的阻燃剂双酚A双(磷酸二苯酯)，对PC树脂的冲击性能存在较大的影响，不利于制得耐低温高抗冲击的PC复合材料。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种耐低温抗冲击PC复合材料，具有表面无浮纤、耐低温抗冲击性好的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述耐低温抗冲击PC复合材料的制备方法，能够制备得到表面无浮纤、低温冲击强度好、韧性强的PC复合材料。本专利技术的第三个目的在于提供一种上述耐低温抗冲击PC复合材料在空调外壳中的应用，能够加工生产得到耐低温抗冲击的空调内机外壳。本专利技术的第一个目的通过以下技术方案来实现：一种耐低温抗冲击PC复合材料，其由如下重量份的原料制备而成：PC树脂50-80份、无碱玻纤5-20份、硫酸钡20-30份、增韧剂5-15份、白炭黑2-8份、抗氧剂0.1-0.8份和无卤阻燃剂1-5份，所述增韧剂为茂金属乙烯-辛烯共聚物。通过采用上述技术方案，无碱玻纤具有拉伸强度高、吸收冲击能量大、不燃、耐化学性佳等优点；在PC主体树脂中加入无碱玻纤，能够增强复合材料的强度。硫酸钡的加入，能起到补强与改性的作用，其能够改善复合材料的耐热性，提高复合材料的抗折性。增韧剂用于改善塑料的韧性，进一步改善其抗折性。本专利技术中，采用茂金属乙烯-辛烯共聚物作为增韧剂，其添加量少，增韧效果明显；其能在基材连续相中形成均匀的海岛结构，与基材粘度相近的可形成更加细化的分散相，使基材发生从脆到韧的转变，改善了PC复合材料的韧性。白炭黑除作为填料作用外，其对茂金属乙烯-辛烯共聚物具有补强的作用，通过白炭黑与茂金属乙烯-辛烯共聚物协同作用，能够进一步改善PC复合材料的韧性。本专利技术中，通过白炭黑对增韧剂进行补强增韧，并利用该补强的增韧剂对基材改性；然后与硫酸钡配合，使硫酸钡均匀分散并包裹在基材内，实现对PC复合材料的改性。此外，本专利技术中茂金属乙烯-辛烯共聚物一方面作为增韧剂，起到增韧的作用；另一方面作为相容剂，能够改善无碱玻纤与基材的相容性，避免复合材料表面出现浮纤的问题。作为优选，所述增韧剂为经过臭氧化反应处理的茂金属乙烯-辛烯共聚物。作为优选，所述臭氧化反应的处理方法为：用臭氧对茂金属乙烯-辛烯共聚物进行臭氧氧化处理，控制臭氧与茂金属乙烯-辛烯共聚物的摩尔比不小于1，处理100min以上。通过采用上述技术方案，茂金属乙烯-辛烯共聚物作为抗冲击改性剂已在多种塑料的增韧改性中得到应用，但是其增韧作用的发挥一般需要加入马来酸酐、丙烯酸或丙烯酸酯接枝的增容剂，以提高相容性。本专利技术中采用臭氧化反应处理的茂金属乙烯-辛烯共聚物，在茂金属乙烯-辛烯共聚物中引入了含氧极性基团，代替接枝产品，能提高茂金属乙烯-辛烯共聚物与PC的相容性。作为优选，所述白炭黑为经过硅烷偶联剂处理而得的白炭黑。通过采用上述技术方案，白炭黑具有较大的比表面积和丰富的表面羟基，因此其表面的亲水性很强，容易发生凝聚、形成二次或多次结构而影响其在基材中的均匀分布，降低其补强作用。通过对白炭黑进行表面处理，使其表面的羟基与偶联剂反应，使白炭黑的表面由亲水性变为疏水性，从而改善其在基材中的浸润性、分散性，提高其对基材的补强作用。作为优选，所述硫酸钡为超细改性沉淀硫酸钡。通过采用上述技术方案，超细改性沉淀硫酸钡除具有普通硫酸钡的性质外，其中位粒径约为0.4μm，分散性极好，更利于提高其在体系中的分散性，从而更利于PC复合材料韧性的提高。作为优选，所述无碱玻纤为表面经过偶联剂处理的短切玻璃纤维。通过采用上述技术方案，对无碱玻纤表面进行有机改性处理，提高其与基材的相容性，改善产品的表面浮纤问题。作为优选，所述无卤阻燃剂为磺酸盐类无卤阻燃剂。通过采用上述技术方案，磺酸盐类无卤阻燃剂具有添加量小、阻燃高效的优点，与溴类阻燃剂等相比，对PC复合材料的冲击性能影响更小，更利于得到高抗冲击性的PC复合材料。作为优选，所述抗氧剂包括抗氧剂168以及抗氧剂1010与抗氧剂1076中的一种或多种，所述抗氧剂168占抗氧剂总重的50％以上。通过采用上述技术方案，经过大量试验表明，在本专利技术的体系中，采用抗氧剂168与抗氧剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：PC树脂50-80份、无碱玻纤5-20份、硫酸钡20-30份、增韧剂5-15份、白炭黑2-8份、抗氧剂0.1-0.8份和无卤阻燃剂1-5份，所述增韧剂为茂金属乙烯-辛烯共聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成：PC树脂50-80份、无碱玻纤5-20份、硫酸钡20-30份、增韧剂5-15份、白炭黑2-8份、抗氧剂0.1-0.8份和无卤阻燃剂1-5份，所述增韧剂为茂金属乙烯-辛烯共聚物。


2.根据权利要求1所述的耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于：所述增韧剂为经过臭氧化反应处理的茂金属乙烯-辛烯共聚物。


3.根据权利要求2所述的耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于，所述臭氧化反应的处理方法为：用臭氧对茂金属乙烯-辛烯共聚物进行臭氧氧化处理，控制臭氧与茂金属乙烯-辛烯共聚物的摩尔比不小于1，处理100min以上。


4.根据权利要求1所述的耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于，所述白炭黑为经过硅烷偶联剂处理而得的白炭黑。


5.根据权利要求1所述的耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于：所述硫酸钡为超细改性沉淀硫酸钡。


6.根据权利要求1所述的耐低温抗冲击PC复合材料，其特征在于：所述无碱玻纤为表...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤标，
申请(专利权)人：宁波德伟电器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33