一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料及其制备方法技术

本申请涉及一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料及其制备方法，涉及高分子复合材料的领域，扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料包括以下原材料：PC树脂、ABS树脂、扁平玻纤、相容增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂。本申请选用扁平玻纤用于增强PC复合材料，其在树脂基材熔融挤出的过程中可以有效降低树脂剪切力，提供更好的流动性，使玻纤在树脂基材中更容易分散均匀，同时可以降低玻纤之间的缠结和断裂，使玻纤在树脂基材中均匀分散的同时排列更加紧密，易于树脂材料的加工成型，同时可以改善玻纤混合易出现的浮纤问题和翘曲，减少玻纤加入后引起的PC树脂加工性能和流动性下降的问题，在提升PC复合材料阻燃性能的同时改善其机械强度。复合材料阻燃性能的同时改善其机械强度。

【技术实现步骤摘要】
一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料及其制备方法


[0001]本申请涉及高分子复合材料的领域，尤其是涉及一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]PC即聚碳酸酯，是常用的工程塑料之一，是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，并且具有很好的耐热性，吸水率低、无毒、介电性能优良，广泛应用于汽车工业、电子电器、工业机械、医疗保健、防护器材等领域。
[0003]玻纤增强无卤阻燃的PC复合材料具有高耐热、高刚性、尺寸稳定性好、耐化学性能好和阻燃性能好等优点，被广泛应用在通讯设备和电子电器等产品。随着产品薄壁化要求越来越高，产品对材料的刚性、韧性、耐热和阻燃性能的要求都有了进一步的提升。要进一步提高玻纤增强无卤阻燃PC复合材料的刚性，目前只能通过提高玻纤含量，但同时存在材料的浮纤严重，冲击强度下降等一系列问题。
[0004]目前玻纤增强无卤阻燃的PC复合材料通常是选用磷酸三苯酯(TPP)或双酚A
‑
双(磷酸二苯酯)(BDP)或间苯二酚
‑
双(磷酸二苯酯)(RDP)作为无卤阻燃剂，但这些阻燃剂普遍存在添加量高、导致材料的耐热性能差和机械性能明显下降的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本申请提供一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料及其制备方法，旨在提升PC复合材料阻燃性能的同时，保持其耐热性能和机械性能。
[0006]第一方面，本申请提供一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，采用如下的技术方案：一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，包括以下重量百分比的原材料：PC树脂30～78％；ABS树脂10～30％；扁平玻纤10～30％；相容增韧剂0.2～3％；阻燃剂1～5％；抗氧剂0.2～1％；润滑剂0.2～1％。
[0007]通过采用上述技术方案，扁平玻纤的横截面为扁平状，在树脂基材熔融挤出的过程中，扁平玻纤可以有效降低树脂剪切力，提供更好的流动性，使扁平玻纤在树脂基材中更容易分散均匀，同时可以降低玻纤之间的缠结和断裂。在进行熔融挤出的过程中，扁平玻纤更倾向于以一种平面状态进行流动，减少了常规玻璃纤维在混合过程中的滚动翻滚，使玻纤在树脂基体中均匀分散的同时排列更加紧密，易于树脂材料的加工成型。另外，在熔融挤出的过程中由于扁平玻纤的翻滚和滚动减少，玻纤在树脂材料流动方向上排列更加有序，
树脂材料在流动过程中各个方向的收缩性能更加均匀，因此在流动方向上的翘曲明显改善，并且玻纤的浮纤现象也更少，制成的PC复合材料的力学强度得到进一步的提升。通过添加相容增韧剂和润滑剂可以进一步提升扁平玻纤在树脂材料中分散的均匀性，再通过与阻燃剂阻燃性能的配合，制得的PC材料在具有良好力学性能的同时，其阻燃性能和加工成型性均得到明显的提升。
[0008]可选的，所述扁平玻纤的短切长度为3～4.5mm，扁平比为1：(3～4)。
[0009]进一步优选，所述扁平玻纤为经过硅烷偶联剂改性处理的改性扁平玻纤。
[0010]通过采用上述技术方案，将扁平玻纤的参数限定在上述范围内，可以更好地改善扁平玻纤在树脂材料中的分散性，使制得的PC复合材料的强度更高，进一步提升PC复合材料的阻燃性能和耐热性能。扁平玻纤经过硅烷偶联剂改性后，其表面润湿性能提升，更易在树脂体系中分散均匀。
[0011]可选的，所述PC树脂为芳香族双酚A型聚碳酸酯，所述PC树脂的熔体流动速率为8～12g/10min。
[0012]通过采用上述技术方案，将PC树脂的性能参数限定在上述范围内，树脂材料在熔融挤出过程中具有更好的流动性，更易与扁平玻纤混合分散均匀，增强PC复合材料的力学强度。
[0013]可选的，所述ABS树脂为本体法合成的丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物。
[0014]通过采用上述技术方案，选用本体法合成的ABS树脂，可以更好结合PC复合材料，提高PC复合材料的力学性能。
[0015]可选的，所述相容增韧剂为马来酸酐改性聚乙烯蜡粉。
[0016]通过采用上述技术方案，相容增韧剂的加入可以使扁平玻纤在树脂材料中分散更加均匀并且与PC树脂结合更加紧密。马来酸酐改性聚乙烯蜡粉可以有效增加PC树脂在熔融挤出过程中的流动性，促进扁平玻纤在PC树脂熔体中均匀分散并按照流动方向排列，进而提升PC复合材料的力学强度。
[0017]可选的，所述抗氧剂为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯h和双(2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯的复配抗氧剂。
[0018]进一步优选，所述β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯h和双(2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯的质量比为1:(0.5～2)。
[0019]通过采用上述技术方案，抗氧剂采用主抗氧剂和辅抗氧剂相互配合增效使用，具有更优的抗氧化效果。
[0020]可选的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0021]通过采用上述技术方案，季戊四醇硬脂酸酯在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性，并且可以使PC树脂具备良好的脱模性和流动性，在PC树脂熔融挤出的过程中可以显著改善树脂熔体的流动性能和加工性能。
[0022]可选的，所述阻燃剂为聚(二(苯氧基)偶磷氮烯)。
[0023]通过采用上述技术方案，聚(二(苯氧基)偶磷氮烯)的加入可以有效提升PC复合材料的阻燃性能，并且与磷酸酯类阻燃剂相比，聚(二(苯氧基)偶磷氮烯)对树脂熔体流动性能的影响更小，可以减少PC树脂在加工过程中的热变形，避免提升PC复合材料阻燃性能的同时导致的机械强度的下降。
[0024]第二方面，本申请提供一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按配比称取PC树脂、ABS树脂、相容增韧剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂混合得到树脂混合料；S2、将扁平玻纤和树脂混合料混合熔融挤出、冷却、切粒，在110～120℃下干燥3～5h，制得扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料。
[0025]可选的，步骤S2中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，双螺杆挤出机的温度为：一区240
‑
260℃、二区240
‑
260℃、三区240
‑
260℃、四区240
‑
260℃、五区240
‑
260℃、六区240
‑
260℃、七区240
‑
260℃、八区240
‑
260℃、九区240
‑
260℃、十区240
‑
260℃、机头温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原材料：PC树脂 30~78%；ABS树脂 10~30%；扁平玻纤 10~30%；相容增韧剂 0.2~3%；阻燃剂 1~5%；抗氧剂 0.2~1%；润滑剂 0.2~1%。2.根据权利要求1所述的一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，所述扁平玻纤的短切长度为3~4.5mm，扁平比为1：（3~4）。3.根据权利要求2所述的一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，所述扁平玻纤为经过硅烷偶联剂改性处理的改性扁平玻纤。4.根据权利要求1所述的一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，所述PC树脂为芳香族双酚A型聚碳酸酯，所述PC树脂的熔体流动速率为8~12g/10min。5.根据权利要求1所述的一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，所述相容增韧剂为马来酸酐改性聚乙烯蜡粉。6.根据权利要求1所述的一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯的复配抗氧剂。7.根据权利要求1所述的一种扁平玻纤增强无卤阻燃PC复合材料，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春浪，郑庆良，姚秀珠，张俊，刘明，
申请(专利权)人：深圳市富恒新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：