本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料及其制备方法。本发明专利技术复合材料，以重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯40‑90份，改性玻纤10‑60份，抗氧剂0.1‑0.5份，增韧剂1‑6份；所述的改性玻纤为超支化聚酰亚胺改性玻纤，以重量份计，包括玻璃纤维100份、偶联剂0.1‑1份、超支化聚酰亚胺0.5‑5.0份、适量3‑甲氧基丙酸反应得到。本发明专利技术的聚碳酸酯复合材料拉伸强度、弯曲强度及冲击强度均得到显著的提升；特别是表面浮纤现象得到大幅度的改善，在PC49/玻纤51的高玻纤含量下，模温为30℃的情况下注塑成型，仍具有良好的低表面浮纤效果，相对于现有技术取得了显著的进步。
【技术实现步骤摘要】
一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯是一种用途广泛的工程塑料，其密度低、韧性好、尺寸稳定性好，是一种无定型、透明的热塑性聚合物，具有优良的综合性能。然而纯的聚碳酸酯树脂的强度及模量相对较低，在一些需要满足高强度的领域，例如手机、平板电脑的前/后壳的电子、电力连接件，电器外壳、电容器壳体、代金属零件、体育休闲用品等领域还达不到要求。玻璃纤维具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等特点，是一种性能优异的无机非金属材料，利用玻纤增强聚碳酸酯后，能够在维持材料耐热性能的同时，提升它的强度和尺寸稳定性，使其适用于机械性能要求较高的领域，发挥功能性作用。现有技术通常使用玻纤对PC进行增强改性，PC加玻纤后密度低，强度得到增加，对比沉重的金属零件有着极大的优势。但现有的玻纤材料用于增强聚碳酸酯时，容易出现“浮纤”现象。“浮纤”现象是玻纤外露造成的，白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状的白色痕迹，当塑件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。对于绝大部分外观制件来说，要求产品表面必须浮纤少。通常对于玻纤的“浮纤”问题，最直接的方法是加入相容剂、分散剂、润滑剂和偶联剂等添加剂，虽然它们可以改善玻纤外露现象，但是效果十分有限，并且还伴有各种副作用和不利因素。芜湖创科新材料科技有限公司的专利申请CN105694410A提供了一种高光泽低浮纤增强聚碳酸酯材料及其制备方法，其利用六亚甲基四胺改性玻纤获得一种低浮纤增强聚碳酸酯，但玻纤含量不高，且需要相对较高的模温才能实现低表面浮纤的效果，在室温打出的样板表面浮纤相对明显，当玻纤含量增加时也容易出现大量浮纤，对于一些更高强度的领域表面光洁度还达不到要求。超支化聚合物具有高度支化的三维准球形分子结构、大量末端官能团以及无链缠结等特点，因而表现出良好的溶解性、较小的溶液或熔体黏度等独特的理化性质。当超支化聚合物加入到树脂基体材料中可以很好的改善其流动性。在双螺杆挤出机或注塑机中由于高聚物的挤出胀大效应加上超支化聚合物的润滑作用，超支化聚合物优先富集于聚合物表面起到改善表面浮纤的效果。直接将超支化聚合物用于聚碳酸酯的改性虽然能在一定程度上改善表面浮纤现象和熔体的流动速率，但是效果有限且需要多种体系复配使用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料。本专利技术的复合材料中，采用了甲氧基封端的超支化聚酰亚胺改性的玻纤，实现了既有效提升聚碳酸酯复合材料强度，又可以在低模温下显著改善表面浮纤现象的技术效果。本专利技术的另一目的在于提供上述聚碳酸酯复合材料的制备方法。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，以重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯40-90份，改性玻纤10-60份，抗氧剂0.1-0.5份，增韧剂1-6份。本专利技术中，所述的改性玻纤为超支化聚酰亚胺改性玻纤，以重量份计，包括玻璃纤维100份、偶联剂0.1-1份、超支化聚酰亚胺0.5-5.0份、适量3-甲氧基丙酸反应得到。进一步的，所述的改性玻纤为超支化聚酰亚胺改性玻纤，以重量份计，包括玻璃纤维100份、偶联剂0.5份、超支化聚酰亚胺0.5-3.0份、适量3-甲氧基丙酸反应得到。更进一步的，所述的改性玻纤具体包括以下步骤方法制备得到：将玻纤浸泡于含偶联剂的水溶液，取出并加热固化；将其加入超支化聚酰亚胺溶液中加热反应，再加入3-甲氧基丙酸继续反应，得到甲氧基封端的超支化聚酰亚胺改性玻纤。上述制备方法中，所述的玻纤优选为直径为5-14μm的无碱短玻璃纤维。上述制备方法中，所述浸泡的时间优选为5-60min，更优选为20min。上述制备方法中，所述含偶联剂的水溶液中偶联剂的质量浓度优选为0.5-2％，更优选为1％。所述的偶联剂可为KH-792、KH-550、KH-602、KH-560、HD-A171等中的至少一种。上述制备方法中，所述加热固化的温度优选为60-120℃，更优选为110℃；时间优选为5-60min，更优选为30min。上述制备方法中，所述加热固化后可在120℃干燥3h再进行下一步反应。上述制备方法中，所述加热反应的温度优选为120-180℃，更优选为150℃；时间优选为2-5h，更优选为3h。上述制备方法中，所述继续反应的时间优选为30min-2h，更优选为1h。上述制备方法中，所述超支化聚酰亚胺溶液的溶剂可为DMF等。所述超支化聚酰亚胺溶液的质量浓度优选为1-6％。上述制备方法中，所述的超支化聚酰亚胺为2-氯-5-硝基-三氟甲基苯与4-羟基苯乙酮经三步法合成的三胺单体与双酚A型二醚二酐经过两步法合成得到。上述制备方法中，所用3-甲氧基丙酸的量为适量即可，其主要用于封端，本领域技术人员根据常规操作可明确其用量，如可为1重量份。本专利技术中，所述的聚碳酸酯优选为界面缩聚法合成的聚碳酸酯树脂，可为粉状或颗粒状。进一步的，所述聚碳酸酯的熔体流动速率优选为大于10g/10min(300℃/1.2Kg)。本专利技术中，所述的增韧剂为本领域常规使用的增韧剂即可，如MBS、EMA、EMA-g-GMA、EEA等。本专利技术中，所述的抗氧剂为本领域常规使用的抗氧剂即可，如抗氧剂168、抗氧剂1010和抗氧剂627等。本专利技术还提供上述高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料的制备方法，根据本领域常规共混法，将各组分按比例混合挤出造粒即可。进一步的，挤出机各区温度设定优选为；一段：100-150℃；二段：260-290℃；三段：260-270℃；四段：250-260℃；五段：240-250℃；六段：220-230℃；七段：220-230℃；机头260-270℃。本专利技术的高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其先采用甲氧基封端的超支化聚酰亚胺对玻纤进行改性再用于PC复合材料中。由于超支化聚酰亚胺具有苯环及酰亚胺刚性结构，使其具有很高的耐热性能和一定的强度，含氟基团的存在可以得到更大的自由体积，醚键和甲氧基的存在拥有更高的分子链运动能力，当其与聚碳酸酯相混合后不仅不会降低其热性能和强度还会在一定程度上提升其冲击强度，彼此间还会形成很强的结合力。本专利技术的高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，各组分在挤出造粒过程中高温环境下由于超支化聚合物的润滑作用使玻纤能够很好的分散在聚合物的基体材料里面，且大大增加了聚合物链段的运动能力。在加工过程中由于双螺杆的剪切作用，导致玻纤发生取向效应，而运动能力更强的聚合物分子链，在改性玻纤的影响下发生取向偏离运动。本专利技术复合材料的使用过程中，当注射熔体与模具接触温度慢慢变低时，由于超支化聚合物多官能的作用超支化聚合物的缺陷结构以及本身的位阻效应，导致玻纤与树脂基体的作用力越来越强，加之超支化聚合物对树脂材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其特征在于以重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯40-90份，改性玻纤10-60份，抗氧剂0.1-0.5份，增韧剂1-6份；/n所述的改性玻纤为超支化聚酰亚胺改性玻纤，以重量份计，包括玻璃纤维100份、偶联剂0.1-1份、超支化聚酰亚胺0.5-5.0份、适量3-甲氧基丙酸反应得到。/n
【技术特征摘要】
1.一种高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其特征在于以重量份计，包括以下组分：聚碳酸酯40-90份，改性玻纤10-60份，抗氧剂0.1-0.5份，增韧剂1-6份；
所述的改性玻纤为超支化聚酰亚胺改性玻纤，以重量份计，包括玻璃纤维100份、偶联剂0.1-1份、超支化聚酰亚胺0.5-5.0份、适量3-甲氧基丙酸反应得到。
2.根据权利要求1所述的高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述的改性玻纤为超支化聚酰亚胺改性玻纤，以重量份计，包括玻璃纤维100份、偶联剂0.5份、超支化聚酰亚胺0.5-3.0份、适量3-甲氧基丙酸反应得到。
3.根据权利要求1所述的高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述的改性玻纤具体包括以下步骤方法制备得到：将玻纤浸泡于含偶联剂的水溶液，取出并加热固化；将其加入超支化聚酰亚胺溶液中加热反应，再加入3-甲氧基丙酸继续反应，得到甲氧基封端的超支化聚酰亚胺改性玻纤。
4.根据权利要求3所述的高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述浸泡的时间为5-60min；所述加热固化的温度为60-120℃，时间为5-60min；所述加热反应的温度为120-180℃，时间为2-5h；所述继续反应的时间为30min-2h。
5.根据权利要求3所述的高强度低模温低浮纤聚碳酸酯复合材料，其特征在于：所述浸泡的时间为20min；所述加热固化的温度为110℃，时间为30min；所述加热反应的温度为150℃，时间为3h；所述继...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄锦仁，高权星，伍健麟，
申请(专利权)人：广州辰东新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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