本发明专利技术提供了一种PC复合材料及其制备方法。以重量份数计，PC复合材料的制备原料包括第一PC树脂45～65份、玻璃纤维25～40份、增韧剂3～5份、阻燃母粒8～15份和助剂0.3～2.0份。阻燃母粒的制备原料包括第二PC树脂和复合阻燃剂，复合阻燃剂包括含磷类阻燃剂和含磺酸基类阻燃剂。该PC复合材料具有较佳的阻燃性能、耐热性能和高强度等力学性能，原料实惠，可为一种高性价比的无人机机翼材料。
1、随着经济日益发展，无人机的应用领域越来越广泛，面对轻量化的需求，无人机的选材显得尤为重要。pc复合材料具有优异的尺寸稳定性、耐热和冲击性能，在电子电器、医疗器械、移动通信及无人机等领域有着广泛的应用。目前，为提高无人机的续航能力，降低自身重量，pc复合材料逐渐成为无人机机翼优选材料之一。从无人机机翼结构来看，其厚度并非均一，从几毫米至一毫米甚至更薄的部位都有，且对材料的强度要求极高。目前通常会在pc复合材料中加入玻璃纤维以提高强度。
2、然而，在高填充pc复合材料中，玻璃纤维的“灯芯效应”会恶化pc复合材料的阻燃性能，该现象在薄壁产品中更为显著。目前，针对阻燃改性玻璃纤维增强pc复合材料，直接添加极少量磺酸盐阻燃剂的方式居多。磺酸盐类阻燃剂大多数是一类粉末型阻燃剂，其大量使用不仅会带来粉尘危害，同时由于其粒径较小，在拌料生产过程中会沉降在原料底部，且玻璃纤维的添加使得添加量极少的阻燃剂更不容易在材料中分散，导致材料的阻燃性能不稳定。而为满足高含量玻璃纤维(尤其玻璃纤维含量超过30％)pc复合材料阻燃要求，采用常用的含磷阻燃剂，其添加量往往比较高，会导致材料的耐热性能严重下降。此外，为改善高含量玻璃纤维增强pc复合材料的阻燃性能，也有将硅共聚pc与通用级pc基体复配，而这大大提高了材料成本。
r/>技术实现思路
1、基于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种pc复合材料及其制备方法，该pc复合材料具有较佳的阻燃性能、耐热性能和高强度等力学性能，原料实惠，为一种高性价比的无人机机翼材料。
2、为实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种pc复合材料。以重量份数计，pc复合材料的制备原料包括第一pc树脂45～65份、玻璃纤维25～40份、增韧剂3～5份、阻燃母粒8～15份和助剂0.3～2.0份，所述阻燃母粒的制备原料包括第二pc树脂和复合阻燃剂，所述复合阻燃剂包括含磷类阻燃剂和含磺酸基类阻燃剂。
3、本专利技术采用的技术方案至少具有下述几个技术效果。
4、(1)含磷类阻燃剂和含磺酸基类阻燃剂构成的复合阻燃剂可实现p/s多元素协效阻燃作用。
5、(2)高含量的玻璃纤维和增韧剂可以提高强度等力学性能。将复合阻燃剂和pc材料先制成阻燃母粒，再和pc树脂、玻璃纤维混合造粒时可提高阻燃剂在pc树脂以及玻璃纤维间的分散性，尤其是降低高含量玻璃纤维的‘灯芯效应’，故可维持较佳的阻燃性能。
6、(3)将阻燃剂制成阻燃母粒而加入，不仅能减少阻燃剂粉末在生产时由于沉降而造成浪费，而且能减少阻燃剂粉末带来的粉尘危害。相比直接加入磺酸盐阻燃剂或含磷阻燃剂，阻燃稳定性和耐热性能更佳。
7、(4)采用复合阻燃剂以改善阻燃性能，而非采用硅共聚pc与通用级pc基体复配以改善阻燃性能，故成本较低。
8、作为本专利技术的一技术方案，所述复合阻燃剂占所述第二pc树脂和所述复合阻燃剂重量之和的3～8％。
9、作为本专利技术的一技术方案，所述含磷类阻燃剂包括六苯氧基环三磷腈和磷酸三苯酯中的至少一种，所述六苯氧基环三磷腈和所述磷酸三苯酯的重量比为2:1～7:3。
10、作为本专利技术的一技术方案，所述含磺酸基类阻燃剂包括3-苯磺酰基苯磺酸钾和全氟丁基磺酸钾中的至少一种，所述3-苯磺酰基苯磺酸钾和所述全氟丁基磺酸钾的重量比为2:1～7:3。
11、作为本专利技术的一技术方案，所述第一pc树脂为双酚a型聚碳酸酯，且熔体质量流动速率为3～20g/10min。
12、作为本专利技术的一技术方案，所述玻璃纤维为异形扁平玻璃纤维，且异形比为4±0.4，有效单丝直径为15～17μm。
13、作为本专利技术的一技术方案，所述增韧剂包括硅系增韧剂、乙烯-丙烯酸类共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。优选的，增韧剂至少包括硅系增韧剂，其可和含磷类阻燃剂、含磺酸基类阻燃剂复合以实现p/s/si多元素协效阻燃作用。
14、作为本专利技术的一技术方案，所述第二pc树脂的熔体质量流动速率为7～13g/10min。
15、作为本专利技术的一技术方案，所述助剂包括抗滴落剂、抗氧剂和润滑剂中的至少一种，所述抗滴落剂为改性聚四氟乙烯类物质，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1010和抗氧剂627a中的至少一种，所述润滑剂包括季戊四醇硬酯酸酯、n,n'-乙撑双硬脂酰胺和烃类润滑剂中的至少一种。
16、本专利技术另一方面提供了pc复合材料的制备方法，包括如下步骤。
17、(1)阻燃母粒的制备
18、将所述含磷类阻燃剂和所述含磺酸基类阻燃剂混合得复合阻燃剂，再将所述复合阻燃剂和所述第二pc树脂混合并挤出造粒。
19、(2)混料
20、将所述阻燃母粒、所述第一pc树脂、所述增韧剂和所述助剂混合得混合料。
21、(3)挤出造粒
22、将所述玻璃纤维以侧喂方式加入并和所述混合料混合后挤出造粒。
23、本专利技术的制备方法中，先制备阻燃母粒再和第一pc树脂、增韧剂、助剂混合，而非将增韧剂、助剂一并加入制成阻燃母粒，是为了防止增韧剂、助剂经多次挤出造粒热加工中破坏相应的功效。另外，本专利技术通过阻燃母粒替代阻燃剂的方式缩减了生产时磅料所需时间，提高了生产效率。
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【技术保护点】
1.一种PC复合材料，其特征在于，以重量份数计，制备原料包括第一PC树脂45～65份、玻璃纤维25～40份、增韧剂3～5份、阻燃母粒8～15份和助剂0.3～2.0份，所述阻燃母粒的制备原料包括第二PC树脂和复合阻燃剂，所述复合阻燃剂包括含磷类阻燃剂和含磺酸基类阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述复合阻燃剂占所述第二PC树脂和所述复合阻燃剂重量之和的3～8％。
3.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述含磷类阻燃剂包括六苯氧基环三磷腈和磷酸三苯酯中的至少一种，所述六苯氧基环三磷腈和所述磷酸三苯酯的重量比为2:1～7:3。
4.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述含磺酸基类阻燃剂包括3-苯磺酰基苯磺酸钾和全氟丁基磺酸钾中的至少一种，所述3-苯磺酰基苯磺酸钾和所述全氟丁基磺酸钾的重量比为2:1～7:3。
5.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述第一PC树脂为双酚A型聚碳酸酯，且熔体质量流动速率为3～20g/10min。
6.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为异形扁平玻璃纤维，且异形比为4±0.4，有效单丝直径为15～17μm。
7.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述增韧剂包括硅系增韧剂、乙烯-丙烯酸类共聚物和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述第二PC树脂的熔体质量流动速率为7～13g/10min。
9.根据权利要求1所述的PC复合材料，其特征在于，所述助剂包括抗滴落剂、抗氧剂和润滑剂中的至少一种，所述抗滴落剂为改性聚四氟乙烯类物质，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂1010和抗氧剂627A中的至少一种，所述润滑剂包括季戊四醇硬酯酸酯、N,N'-乙撑双硬脂酰胺和烃类润滑剂中的至少一种。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的PC复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种pc复合材料，其特征在于，以重量份数计，制备原料包括第一pc树脂45～65份、玻璃纤维25～40份、增韧剂3～5份、阻燃母粒8～15份和助剂0.3～2.0份，所述阻燃母粒的制备原料包括第二pc树脂和复合阻燃剂，所述复合阻燃剂包括含磷类阻燃剂和含磺酸基类阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述复合阻燃剂占所述第二pc树脂和所述复合阻燃剂重量之和的3～8％。
3.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述含磷类阻燃剂包括六苯氧基环三磷腈和磷酸三苯酯中的至少一种，所述六苯氧基环三磷腈和所述磷酸三苯酯的重量比为2:1～7:3。
4.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述含磺酸基类阻燃剂包括3-苯磺酰基苯磺酸钾和全氟丁基磺酸钾中的至少一种，所述3-苯磺酰基苯磺酸钾和所述全氟丁基磺酸钾的重量比为2:1～7:3。
5.根据权利要求1所述的pc复合材料，其特征在于，所述第一pc树脂为双酚a型聚碳酸酯，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭颂斌，付立云，胡志刚，
申请(专利权)人：银禧工程塑料东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：
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