[发明专利]一种玻纤增强聚碳酸酯材料及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种玻纤增强聚碳酸 酯材料及其制备方法。

[背景技术]

聚碳酸酯是通用工程塑料的重要品种，综合性能优良，具有较高 的冲击强度和良好的透明性，能在较宽的温度范围内保持很高的机械 强度、良好的电性能、较高的尺寸稳定性和良好的成型加工性能，其 应用领域也不断拓展，目前已经在家用电器、汽车材料、OA领域等各 种用途中。

聚碳酸酯由分子结构的不同，可以分为脂肪族聚碳酸酯、脂环族 聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯，但到目前为止，只有双酚A型的芳香族 聚碳酸酯获得了工业化生产，因此，除非特指，工程塑料上的聚碳酸 酯都是指双酚A型的芳香族聚碳酸酯，简写为PC。

PC材料具有良好的力学性能、热性能及电性能，尤其是具有良好 的冲击韧性、刚性、尺寸稳定性，耐低温-40℃、维卡软化点在150℃ 以上。但是，PC的某些缺点，如对缺口敏感、耐疲劳性能不足、用于 生产精密部件时稍显尺寸稳定性不足，对于改善这些缺陷来说，玻纤 填充以增强PC是一种重要的改性方式。玻纤增强后的PC材料，刚性 得到很好的提高，线性膨胀系数大大减少，磨具收缩率显著降低，耐 磨性和耐溶剂性有一定的特升，同时克服了PC不耐应力开裂和不耐疲 劳的缺陷，极大地拓展了PC材料在精密部件领域的应用。

然而，PC是非结晶性材料，注塑生产的冷却过程中，其内部分子 链运动处于紊乱、而非一定规则的取向，因此在玻纤增强PC材料的注 塑的冷却过程中，PC的分子链不能沿着玻纤方向取向、冷却，同时， 由于玻纤增强PC材料的流动性极低、PC材料与玻纤的表面相容性不 足，也导致了材料内部的玻纤不能均匀地分布，这就导致了材料的力 学性能偏低，玻纤容易浮现在制件的表面、出现所谓的玻纤纹，极为 严重的影响了产品制件的表面美观程度。

目前，国内外对于解决此浮纤问题的主要手段是，用玻纤增强 PC/PBT合金代替玻纤增强PC材料。但是，玻纤增强PC/PBT材料的力 学性能相对玻纤增强PC材料而言，是很大的降低，尤其是在材料的刚 性和耐热温度方面降低的太多；用矿纤增强PC材料替代玻纤增强PC 材料，如用硅晶须，则极大的降低了材料的韧性、耐热性，对刚性也 没有明显的提升作用，如用绢云母、玄武岩纤维等，虽然在强度方面 相对用玻纤增强PC相差的不多，但是表面的“难看”程度也与浮纤相 差无几。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种良好表面外观的玻纤增强聚 碳酸酯材料。同时，这种玻纤增强聚碳酸酯材料具有较好的力学性能， 尤其是具有较好的刚性和冲击韧性、较高的热变形温度。

本发明另一个要解决的技术问题是提供上述玻纤增强聚碳酸酯材 料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种玻纤增

强聚碳酸酯材料，按重量百分比由下述组分组成：

聚碳酸酯14％～88.4％，玻纤5％～30％，聚酯3％～25％，MBS增韧剂 1％～8％，滑石粉0.5％～6％，接枝聚酯1％～8％，相容剂1％～7％，加 工助剂0.1％～2％。

以上所述的玻纤增强聚碳酸酯材料，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；所述的玻纤为短切玻纤，短切长度 3～24mm，单丝直径5～15um；所述的滑石粉为经过活化预处理且粒度 在1250目至5000目之间。

以上所述的玻纤增强聚碳酸酯材料，所述的的聚酯为聚对苯二甲 酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚萘二 甲酸丁二醇酯中的至少一种；所述的MBS增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、 丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。

以上所述的玻纤增强聚碳酸酯材料，所述的接枝聚酯为聚对苯二 甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚萘 二甲酸丁二醇酯中的至少一种与马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯接 枝的产品，接枝率5％～20％。

以上所述的玻纤增强聚碳酸酯材料，所述的相容剂为甲基丙烯酸 缩水甘油酯、马来酸酐和高密度聚乙烯接枝的产品，接枝率为2％～12％。