一种玻纤增强ＰＣ复合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复合材料及其制备方法。玻纤增强ＰＣ复合材料按重量百分比由以下组分组成：聚碳酸酯４５～６１％，饱和聚酯５～２０％，增韧剂３～４％，热稳定剂０．１～０．３％，润滑剂０．７～１．１％，玻璃纤维２５～３５％。本发明专利技术通过玻璃纤维、润滑剂、饱和聚酯的复配使用，所制备的玻纤增强ＰＣ复合材料韧性好、强度高，表面光洁度好，成功的解决了强度、韧性和玻纤分散难以均衡的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强PC复合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复合材料及其制备方法。聚碳酸酯(PC)是常见的工程塑料，在与玻璃纤维掺混后的制成品表面容易产生 浮纤、流纹和水花等外观缺陷。这与聚碳酸酯固有的特性有关，即结构决定性能。国外大 公司都有成熟的配方和生产工艺，在市场上比较常见的有沙特SABIC公司的500R、3412R、 3413R，韩国三星公司的GP4130G、GP4230G、GP4330G被广泛用在家用电器、汽车配件领域。 这些牌号的PC+玻纤的制品表面玻纤分散均勻，国内改性厂家PC+玻纤制品表面玻纤分散 不均勻，容易团聚，即表面的玻纤呈花斑状分布。手机外壳材料目前主要使用三星公司CF3100，CF3200, CF3300, CF3400等。日本 帝人公司的G3310M和SABIC公司的500R均因为韧性原因，不能使用在手机外壳上，而三星 公司的PC+玻纤使用了独特配方和生产工艺，在手机外壳的使用量远大于其他改性塑料厂 家。三星公司使用了特殊订制的短玻纤，特殊生产工艺流程，因而原材料成本特别高。而国 内的改性厂家却苦于技术不成熟和受到设备的限制，玻纤增强PC复合材料一直难以达到 韧性、强度和表面光洁度均衡。本专利技术要解决的技术问题是提供一种韧性好、强度高，表面光洁度好的玻纤增强 PC复合材料。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复合材料的制备方法。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复合材料， 按重量百分比由以下组分组成聚碳酸酯45 61%饱和聚酯5 20%增韧剂3 4%热稳定剂0.1 0.3%润滑剂0.7 1.1%玻璃纤维25 35%。所述的聚碳酸酯为中粘或低粘聚碳酸酯，重均分子量为19000至25000之间；所述的饱和聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯和马来酸酐的接枝Ρ0Ε，所述接枝POE按重量百 分比由以下组分组成乙烯0·5—1·5%丙烯酸甲酯0.5—1.5%马来酸酐0.5—1.5%POE95. 5%—98. 5。所述的热稳定剂为N，N'-双_(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。所述的润滑剂为改性的脂肪酸酰胺，所述的改性脂肪酸酰胺由乙撑双硬脂酸酰胺 和硅氧烷润滑剂复配，两者的比例是2. 8 3. 2 1。所述的玻璃纤维为短玻纤，直径为4 17微米。以上所述玻纤增强PC复合材料，按重量百分比可以由以下组分组成聚碳酸酯45 51%饱和聚酯10 20%增韧剂3 4%热稳定剂0.1 0.3%润滑剂0.8 1.0%玻璃纤维25 35%。一种上述玻纤增强PC复合材料的制备方法，包括以下步骤(1)按上述的组分称取聚碳酸酯、饱和聚酯、增韧剂、热稳定剂、润滑剂、玻璃纤 维；(2)将聚碳酸酯、饱和聚酯、增韧剂、热稳定剂、润滑剂中速混合；(3)将步骤(2)中混好的原料与玻璃纤维掺混，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒。以上所述的制备方法，聚碳酸酯、饱和聚酯、增韧剂、热稳定剂、润滑剂在中速混合 器中的混合时间为3-7分钟；双螺杆挤出机工艺条件为双螺杆挤出机一区温度为180 260°C，二区温度为180 260°C，三区温度为180 260°C，四区温度为180 260°C，五区 180 260°C，混合料在螺杆中输送时间为1 2分钟。以上所述的制备方法，所述的增韧剂为乙烯_丙烯酸甲酯和马来酸酐的接枝Ρ0Ε， 所述接枝POE的制备方法是按以下重量百分比称取原料，乙烯0·5—1·5%丙烯酸甲酯0.5—1· 5%马来酸酐0.5—1.5%POE95. 5% —98. 5 ；称好的原料先在中速混合机中混合5分钟，然后通过螺杆直径为35毫米，螺杆长 径比为40 1的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为165°C至175°C，挤出机转速为190至210转/分。本专利技术通过短纤、自制润滑剂、饱和聚酯复配使用，所制备的玻纤增强PC复合材 料韧性好、强度高，表面光洁度好，成功的解决了强度、韧性和玻纤分散难以均衡的难题。本专利技术中所用聚碳酸酯，优先选择双酚A型聚碳酸酯，且为中低粘PC，重均分子量 为19000至25000之间。不选择其他聚碳酸酯是因为中低粘PC流动性良好且韧性较好，有利于玻纤在聚碳酸酯熔体中分散和分布。在这里，中粘PC的熔融指数为8-15克/10分钟， 低粘PC熔融指数为15-25克/10分钟的聚碳酸酯。本专利技术中所用饱和聚酯优先选择聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，因其价格低廉易 得，且与聚碳酸酯的相容性好，没有采用PBT的原因是PET的热变形温度比PBT，在手机外壳 喷油后过高温烤炉不容易变形。添加PET在配方中可以降低配方体系的黏度，从而提高表 面光泽度，而且PET强度比PBT强度高，进而增加整个配方体系的强度。 本专利技术中的增韧剂为自制增韧剂，具体结构为乙烯_丙烯酸甲酯和马来酸酐的接 枝Ρ0Ε，通过双螺杆熔融接枝制得。其组分和制备方法如下称取乙烯(1. 5%，重量百分比， 下同)、丙烯酸甲酯(1. 5% )、马来酸酐(1. 5% )、POE(95. 5% )，在中速混合机中混合5分 钟，然后通过螺杆直径为35毫米，螺杆长径比为40 1的双螺杆挤出机挤出，挤出温度为 170°C，挤出机转速为200转/分。本专利技术中的热稳定剂为德国克莱恩产抗氧剂P-EPQ (四_ (2，4- 二叔丁基苯基)-4， 4’ -联苯基双亚磷酸酯)。此热稳定剂在聚碳酸酯品中的热稳定效果非常好。本专利技术中的润滑剂为自制润滑剂。选择市场上通用的乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)，加 上对聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)都有良好润滑性能的添加剂硅氧烷润滑剂 LX-1，两者的比例是EBS LX-I = 3 1，经过实践得知，这个比例的润滑剂使得短纤更容 易分散在熔体中。所采用的玻璃纤维的直径为4 17微米。在本专利技术中使用了短玻纤。因PC与 PET的黏度都比较大，长玻纤在黏度较大的熔体中分散和分布不容易，使用短玻纤在自制润 滑剂的帮助下可以更好的分散和分布。本专利技术玻纤增强PC复合材料的制备方法，包括以下步骤(1)按照重量份数称取称取聚碳酸酯、饱和聚酯、自制增韧剂、热稳定剂、自制润滑 剂中速混合；(2)聚碳酸酯、饱和聚酯、自制增韧剂、热稳定剂、自制润滑剂中速混合；(3)将步骤(2)混好的原料与玻璃纤维掺混，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒；双 螺杆挤出机工艺条件为双螺杆挤出机一区温度为180 260°C，二区温度为180 260°C， 三区温度为180 260°C，四区温度为180 260°C，五区180 260°C，混合料在螺杆中输 送时间为1 2分钟。以下结合实施例对本专利技术作详细的说明聚碳酸(PC)的分子量22000-25000，韩国三养产3020粉；饱和聚酯为江苏三房巷产CZ-5011 ；自制增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯和马来酸酐的接枝POE ；自制润滑剂为国产的EBS LX-I = 3 1 ；热稳定剂为德国产克莱恩产抗氧剂P-EPQ ；玻璃纤维为巨石集团生产的，牌号为534A。实施例UfPC 3020粉重量百分比(下同)为61 %，饱和聚酯CZ5011为5%，热稳 定剂P-EPQ为0.3%，自制增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯和马来酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻纤增强ＰＣ复合材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：聚碳酸酯４５～６１％饱和聚酯５～２０％增韧剂３～４％热稳定剂０．１～０．３％润滑剂０．７～１．１％玻璃纤维２５～３５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东，徐永，李小波，
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]