一种玻纤增强ＰＣ／ＰＥ合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻纤增强ＰＣ／ＰＥ合金材料及其制备方法。玻纤增强ＰＣ／ＰＥ合金材料按重量份由以下组分组成：聚碳酸酯１００、高密度聚乙烯２～２０、马来酸酐－甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯１～１０、滑石粉０．５～５、玻璃纤维５～２５、加工助剂０．１～２。本发明专利技术因用自制的马来酸酐－甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯作为玻纤增强ＰＣ材料中ＰＣ／ＰＥ的相容剂和增韧改性剂，改善了玻纤与树脂基体的亲和能力，从而得到良好表面外观和较好性能的玻纤增强ＰＣ／ＰＥ合金材料。

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强PC/PE合金材料及其制备方法本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种玻纤增强PC/PE合金材料及其制 备方法。玻纤增强PC材料由于其良好的强度、韧性和热性能而广泛的应用于汽车、电子电 器、家电材料等领域。然而，由于PC是一种非结晶材料，而且加工过程中的粘度很高，因此 玻纤增强PC材料中的玻璃纤维较难按照一定的方向排列，注塑得到的产品表面容易出现 浮纤、粗糙不光滑等问题。目前对于解决玻纤增强PC表面的浮纤问题一般的办法是1、PC材料中添加一定比例的高流动性的与PC相容性好的聚酯如PBT，藉以提高材 料整体的流动性，从而有利于玻纤在材料中的有序排列；同时，PBT在注塑过程中由于流动 性高于PC，因此注塑的时候“跑在”PC的前面，从而覆盖在玻纤和PC材料的表面，形成表面 光滑的PBT层。但是，这种方法所带来的问题是，PC/PBT中不可避免的有一定程度的酯交 换，在不同的热历史中有不同的性能，而且PBT的加入会使玻纤增强PC材料的强度和热变 形温度有一定程度的劣化，从而限制了玻纤增强PC材料的用途。2、增强PC材料中的增强组分不使用玻璃纤维或者碳纤维，改用鳞片状或者片层 状的的滑石粉、云母，或者使用纤维状的硅灰石粒子等无机填充材料，也能达到一定的增强 效果和尺寸稳定性，而且表面外观较好。但是这些无机填充材料的对PC的增强效果远远 低于玻纤的增强效果，而且韧性、强度、热变形温度都大为劣化了，尤其对于某些结构部件， 如需要攻螺丝、卡扣部位、需要受力的结构，如电表外壳等还需要较高的耐热性能要求的产 品，其使用范围受到了很大的限制。目前行业中对于使用PC/PE合金材料来降低PC的加工粘度也有一定的报导和进 展，但是PC和PE两种组分的相容性较难解决，导致了 PC/PE合金的性能低下，降低了 PC/PE 合金材料的实用性。本专利技术要解决的技术问题是提供一种PC和PE两种组分的相容性较好，材料的韧 性和强度较高，表面质量较好的玻纤增强PC/PE合金材料。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种上述玻纤增强PC/PE合金材料的制 备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种玻纤增强PC/PE合金材 料，按重量份由以下组分组成聚碳酸酯100高密度聚乙烯 2 20马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯1 10滑石粉0.5 5玻璃纤维5 25加工助剂0.1 2。所述的马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯是由以下重量份 的原料制备而成高密度聚乙烯100马来酸酐0.5 2甲基丙烯酸缩水甘油酯 0. 5 2苯乙烯0.5 2双叔丁基过氧化异丙基苯0. 1 0. 5。在马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯中，马来酸酐和甲基丙 烯酸缩水甘油酯的接枝率为0. 5% 2. 5%。所述的聚碳酸酯为粘均分子量为20000 30000的双酚A型聚碳酸酯，熔融指数 为18g/10min以上，悬臂梁缺口冲击强度600J/m以上；所述的高密度聚乙烯的熔融指数为 0.5 5g/10mino所述的滑石粉经过活化预处理，粒度为1250目 5000目；所述的玻璃纤维为无碱 玻纤，氧化钠含量小于2%，直径为6 17微米。所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和偶联剂，三者的重量比例为1 :4.8 5. 2 1. 8 2. 2。所述的抗氧剂为受阻酚类的四季戊四醇酯；所述的偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷或Y_(2、3环氧丙氧)丙基三 甲氧基硅烷；所述的润滑剂为改性乙撑双硬酯酰胺。以上所述的玻纤增强PC/PE合金材料，按重量份可以由以下组分组成聚碳酸酯100高密度聚乙烯5 8马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯4 6滑石粉1 2. 5玻璃纤维10 20加工助剂0.5 1。一种上述玻纤增强PC/PE合金材料的制备方法的技术方案是，包括以下制备步 骤a、在双螺杆挤出机中用熔融反应共混的方式制备马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘 油酯双接枝高密度聚乙烯；b、分别将聚碳酸酯、马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯、高 密度聚乙烯和滑石粉在烘箱中按照下述烘料温度和烘料时间烘好之后，按照权利要求1的 重量份分别称取原料聚碳酸酯 80 120°C 2 5h马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯60 90°C 2 5h高密度聚乙烯 60 90°C 2 5h滑石粉80 120°C 2 5h ；c、将聚碳酸酯、马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯、高密度 聚乙烯和偶联剂在中速混合器中预混合2 10分钟，然后再加入加工滑石粉和其余助剂混 合5 15分钟；d、将混合好的原料置于双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒，玻纤从双螺杆挤出机 的侧喂料口加入。其工艺为螺杆长径比为40 1，螺杆转速为300 500转/分钟，双螺 杆挤出机螺杆各段的温度为250°C 300°C，机头温度为280°C 320°C，物料在料筒中停留 时间2 3分钟,熔体压力为15 25MPa。所述的马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯由以下重量份的 原料制备而成高密度聚乙烯100马来酸酐0. 5 2甲基丙烯酸缩水甘油酯 0. 5 2苯乙烯0.5 2双叔丁基过氧化异丙基苯0. 1 0. 5 ；制备马来酸酐_甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯的工艺条件为双螺 杆挤出级的螺杆长径比为40 1，喂料转速为100 200转/分钟，双螺杆挤出机螺杆各段 温度150 180°C，机头温度170°C 190°C，物料在料筒中停留时间3 5分钟，熔体压力 为 15 25MPa。本专利技术用自制的PE-g-MAH/GMA作为玻纤增强PC材料中PC/PE的相容剂和增韧改 性剂，改善了玻纤与树脂基体的亲和能力，从而得到良好表面外观和较好性能的玻纤增强 PC/PE合金材料。本专利技术的有益效果是1、通过在玻纤增强PC合金材料中添加高密度聚乙烯(HDPE)树脂后，整体材料的 缺口冲击韧性有比较好的改善，热变形温度得到比较好的保留，熔体粘度得到较大的降低， 因此改善了增强PC合金材料表面的玻纤分布效果，扩大了增强PC合金材料在高耐热、高韧 性材料领域的使用，具有较大的技术优势。2.、本专利技术中采用的原料和助剂，如PC、HDPE、马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯 双接枝高密度聚乙烯(HDPE-g-MAH/GMA)、滑石粉、玻璃纤维、加工助剂等组分，均为价格低 廉的市售产品或自备产品，材料的生产成本较低；本专利技术提供的玻纤增强聚碳酸酯材料的 制备工艺简单、成本低。3、本专利技术使用自制的接枝PE作为玻纤增强PC/PE合金材料的增容增韧，降低了材 料加工过程中的熔体粘度，从而降低了加工温度，使复合材料的加工温度范围明显变宽、加 工条件的可调节性提高，更加易于注塑一些结构复杂的制件。[具体实施方式]本专利技术涉及的玻纤增强PC/PE合金材料中，使用了在PC材料中添加聚乙烯(PE) 组分得到PC/PE合金的方式，来降低了玻纤增强PC材料的加工粘度、提高了其加工流动性。 同时，在PC中加入PE，还可以改进玻纤增强PC材料的厚壁耐冲击性。用于制备PC/PE合金的PE可以是高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线 性低密度聚乙烯(LLDPE)。不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻纤增强ＰＣ／ＰＥ合金材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：聚碳酸酯１００高密度聚乙烯２～２０马来酸酐－甲基丙烯酸缩水甘油酯双接枝高密度聚乙烯１～１０滑石粉０．５～５玻璃纤维５～２５加工助剂０．１～２。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东，徐永，谭善兴，
申请(专利权)人：深圳市科聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]