一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。该组合物包括聚碳酸酯、ABS、玻璃纤维，丙烯酸壳类硅橡胶、聚氨酯、增韧剂、抗氧剂和润滑剂等。本发明专利技术提供的玻纤增强的聚碳酸酯组合物通过添加丙烯酸壳类硅橡胶和聚氨酯来改善光泽，赋予玻纤增强的聚碳酸酯组合物较好的哑光效果，可满足多种工艺对光泽度的需求；同时保持较高的弯折韧性。同时保持较高的弯折韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于工程塑料领域，具体涉及一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]PCABS是一种传统的高性能合金，具有表面光泽度高，韧性好，加工流动性好等有益特点，应用于各个领域当中，特别是电子电器，交通运输，建筑材料等领域工程塑料
随着行业的发展，对材料的要求也越来越高。通过玻璃纤维来增强改性聚碳酸酯及其合金，赋予材料更高的强度，刚性以及耐高温和绝缘性，是一种应用广泛的改性产品，符合各行各业的轻量化和薄壁化的发展趋势。除了对材料要求高刚性，高模量等高性能化发展要求之外，还需要赋予材料一定的视觉感官度，尤其在电器和电子携带产品外壳设计中，材料的哑光技术可以提高材料在使用过程中对视觉的舒适感提高，例如家用电器外壳上，PAD的边框和后壳等，从视觉的舒适性的提高，手感的增强，以及后处理的便利等角度考虑，适当的哑光效果的玻纤增强聚碳酸酯材料是设计优化的考虑关键因素之一，因此开发具有哑光效果的玻纤增强聚碳酸酯在不同行业中均具有广泛的应用前景。
[0003]目前常用哑光技术有以下几种：
[0004]1)添加无机材料，如纳米二氧化硅，通过利用填料表面和基体树脂之间的不相容性和不易浸润性，在加工的过程中填料会迁移，形成凹凸不平的的表面，从而产生哑光效果；CN201410177444.2就公开通过添加ACS和纳米二氧化硅来实现哑光效果的PCABS。
[0005]2)加入含量较高的橡胶，尤其是粒径较大或者具有一定交联度的橡胶，在加工过程中橡胶和树脂基体会发生分相，通过橡胶发生的微收缩导致材料表面形成粗糙的效果而产生哑光效果；
[0006]3)加入环氧类物质，通过环氧基团的引入，降低了ABS和PC树脂之间的相容性，从而降低材料表面的光泽度，从而产生哑光效果；CN201810442932.X就公开了通过添加环氧化物和云母粉来实现哑光效果的PCABS。
[0007]4)也可通过注塑模具的纹路设计，使材料表面具有一定的粗糙度，从而实现哑光效果。
[0008]以上的哑光技术均具有一定的局限性，如填料的加入会导致基体连续相的不一致，容易引起力学性能和外观等其它性能，尤其是加工过程中熔接线隐患；橡胶和环氧的大量加入会大幅度影响树脂的流动性，以及降低材料的刚性，因此在一定程度上限制了材料的应用，尤其是薄壁化的行业发展趋势下，较低的流动性将产生较大的弊端；依靠模具设计对材料的加工条件依赖性强，适用性不广。
[0009]因此，开发一种兼具哑光，弯折韧性，且易于加工的玻纤增强聚碳酸酯具有重要的研究意义和经济价值。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术中玻纤增强聚碳酸酯难以兼顾哑光、弯折韧性及依赖加工条件的缺陷或不足，提供一种玻纤增强聚碳酸酯组合物。本专利技术通过丙烯酸壳类硅橡胶和聚氨酯的协同增效作用，可以大幅度提高玻纤增强聚碳酸酯的弯折韧性，并在注塑和挤出的工艺上均可实现满意的哑光效果。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供上述玻纤增强的聚碳酸酯组合物的制备方法。
[0012]本专利技术的另一目的在于提供上述玻纤增强的聚碳酸酯组合物在制备电器或电子携带产品中的应用。
[0013]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0014]一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物，包括如下重量份数的组分：
[0015][0016]所述玻璃纤维的直径为8～15μm；
[0017]所述丙烯酸壳类硅橡胶的橡胶D50不小于350nm。
[0018]玻璃纤维可实现增强作用，丙烯酸壳类硅橡胶与聚碳酸酯(PC)具有较好的相容性，聚氨酯(PU)具有形状记忆功能；本专利技术向玻纤增强的聚碳酸酯中添加丙烯酸壳类硅橡胶和聚氨酯，可以保证玻纤增强的聚碳酸酯的具有较高的弯折韧性和较好的哑光效果。
[0019]其中，丙烯酸壳类硅橡胶与玻纤增强的聚碳酸酯相中PC相有更好的相容性倾向，一定粒径大小丙烯酸壳类硅橡胶的加入会部分降低玻纤增强的聚碳酸酯的光泽度，实现微弱的哑光效果；聚氨酯的加入可以调节聚碳酸酯和其它组分之间的相容性，一定直径的玻璃纤维的加入可适当地增加组合物表面的粗糙度，聚氨酯和玻璃纤维的加入让组合物中的橡胶粒子微收缩作用更为明显，使得玻璃纤维、丙烯酸壳类硅橡胶和聚氨酯在光泽的降低上具有较好的协同增效作用，赋予玻纤增强的聚碳酸酯具有更加具有优势的哑光效果。
[0020]另外，玻璃纤维的加入可对体系进行增强，提高材料的韧性；而丙烯酸壳类硅橡胶的加入，体系的韧性得到改善，但弯曲模量会稍微下降；聚氨酯具有较好的流动性，其加入将提升体系的韧性和弯曲模量，通过玻璃纤维、丙烯酸壳类硅橡胶和聚氨酯的协同配合，本专利技术提供的玻纤增强的聚碳酸酯组合物具有较好的弯折韧性和较高的弯曲模量。
[0021]本专利技术提供的玻纤增强聚碳酸酯组合物的弯曲模量大于7000MPa，且弯折不断，注塑光泽度小于15，挤出光泽度小于20，可满足不同加工工艺(挤出、注塑等)的哑光效果需求。
[0022]优选地，所述玻纤增强的聚碳酸酯包括如下重量份数的组分：
[0023][0024]本领域常规用来制备聚碳酸酯组合物的聚碳酸酯、ABS、玻璃纤维、增韧剂、抗氧剂和润滑剂均可用于本专利技术中。
[0025]优选地，所述聚碳酸酯的重均分子量为32000～60000，端羟基含量小于100ppm。
[0026]端羟基的含量通过如下方法测得：取特定含量的测试样配制1％浓度(质量浓度)的澄清溶液，用中性乙醇冲洗，并加入定量的酚酞指示剂，用0.5mol/L盐酸溶液滴定量至红色消失，根据盐酸消耗量即得到端羟基含量。
[0027]ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，现有一般通过本体聚合法、乳液聚合法、本体-悬浮聚合法制备得到，其均可用于本专利技术中。
[0028]优选地，所述ABS中丙烯腈的含量不低于17％(例如17～40％)，橡胶含量不低于12％(例如12～45％)。
[0029]优选地，所述玻璃纤维为经过浸润处理的短切玻璃纤维，直径为5～20μm，长度为1～10mm。
[0030]浸润处理可以避免在玻纤原丝在缠绕过程中股间的粘结，并保护在玻纤的制造过程中保护玻纤不受磨损，赋予玻纤具有集束性，短切性和分散性，可以增进玻纤和树脂之间的相容性和界面粘结力，并可以消除玻纤表面的静电，保证玻纤能顺利生产和进一步加工，保持玻纤增强产品具备理想的物理化学性能，机械性能，电性能以及耐老化性能等等。一般情况下商购的短切玻璃纤维均经过浸润处理。
[0031]优选地，所述丙烯酸壳类硅橡胶的硅胶含量大于10％。
[0032]优选地，所述玻璃纤维的直径为10～13μm。
[0033]优选地，所述丙烯酸壳类硅橡胶的橡胶D50为800～1000nm。
[0034]优选地，所述丙烯酸壳类硅橡胶为S-2130或S-2100中的一种或两种。
[0035]优选地，所述聚氨酯的Tg温度低于-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚碳酸酯10～90份，ABS10～90份，玻璃纤维
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1～50份，丙烯酸壳类硅橡胶0.5～20份，聚氨酯0.5～20份，增韧剂0.1～20份，抗氧剂0.001～5份，润滑剂0.001～5份，所述玻璃纤维的直径为8～15μm；所述丙烯酸壳类硅橡胶的橡胶D50不小于350nm。2.根据权利要求1所述玻纤增强的聚碳酸酯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚碳酸酯60～75份，ABS
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25～40份，玻璃纤维25～40份，丙烯酸壳类硅橡胶5～8份，聚氨酯5～12份，增韧剂1～15份，抗氧剂
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0.01～2份，润滑剂0.1～3份。3.根据权利要求1所述玻纤增强的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的重均分子量为32000～60000，端羟基含量不大于100ppm。4.根据权利要求1所述玻纤增强的聚碳酸酯组合物，其特征在于，丙烯酸壳类硅橡胶的硅胶含量不小于10％。5.根据权利要求1所述玻纤增强的聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明昆，岑茵，黄险波，艾军伟，彭民乐，吴俊，刘贤文，丁超，叶南飚，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：