[发明专利]一种高刚性聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性聚碳酸酯树脂领域，尤其涉及一种高刚性低翘曲无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯由于它良好的力学强度现在已在很多领域得到广泛应用。目前，市面上销售的聚碳酸酯增强材料，主要是加玻纤和碳纤两种。加碳纤改性聚碳酸酯由于它昂贵的价格导致在应用上受到限制，应用更广泛的是加玻纤改性增强材料。由于玻纤与聚碳酸酯的相溶性不好，玻璃纤维容易浮出材料表面；玻纤含量越高，材料的加工性能越差，成型加工困难，材料韧性差，而且容易发生翘曲。

高刚超韧低翘曲性能的改性聚碳酸酯主要应用于超薄制件领域，采用尼龙加高含量的玻纤材料能满足超薄材料的刚性要求，但是这种材料喷涂困难，而且翘曲变形较大，难以满足该领域的需求，在这一领域中，多采用优良性能的镁铝合金材料替代，但这种材料价格贵，加工困难，使得产品的综合成本很高，所以开发一种具有高刚超韧低翘曲性能的材料，在超薄制件领域用于替代镁铝合金材料具有巨大的应用价值。

聚碳酸酯加玻纤材料有良好的喷涂效果，尺寸稳定性高，玻纤的加入可以降低聚碳酸酯的内应力和提高材料刚性及抗疲劳强度。但是聚碳酸酯是非晶材料，熔体粘度高，特别是填充玻纤使聚碳酸酯玻纤复合材料的加工更加困难；而且普通玻纤导入一般的双酚A聚碳酸酯中，使聚碳酸酯的抗冲击强度急剧下降，特别是高含量玻纤使得整个复合体系的粘度更高，流动性差，加工困难，制作大尺寸超薄产品几乎不可能。

中国专利申请号：200910197243.8，公开了一种低翘曲高表面光泽玻纤增强聚酯复合材料及制备方法，该专利通过在聚碳酸酯中导入PBT来降低体系粘度，同时导入高岭土，为了减少翘曲。但是导入PBT会使材料的加工温度范围变窄，而且制作复杂，配方原料多，先驱工艺复杂；高岭土的导入，会使材料力学强度下降，表面光泽度降低，而且体系中选用普通增韧剂，使得材料的耐高温性能下降。

发明内容

本发明的目的主要是针对上述现有技术中的不足而提出一种高刚性聚碳酸酯复合材料，该复合材料具有高刚性、超韧、低翘曲和无卤阻燃性能。

为实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

一种高刚性聚碳酸酯复合材料，该复合材料由以下组分按比例制备而成，各组分质量份数比例如下：

聚碳酸酯    40～70；

玻璃纤维    30～60；

抗氧化剂    0.08～0.6；

抗滴落剂    0.1～0.6；

润滑剂      0.5～5；

阻燃剂      0.08～5；

相溶剂      1～5。

上述聚碳酸酯是有机硅聚碳酸酯共聚物，重均分子量为17000。

上述玻璃纤维是截面为扁平或蛹形的短玻璃纤维。

上述抗氧化剂是抗氧化剂168或抗氧化剂1076中的一种或两种的混合物。

上述是聚四氟乙烯PTFE、MMA包覆改性PTFE或AS包覆改性PTFE。

上述润滑剂是季戊四醇硬脂酸酯类、乙烯蜡或硅油中的一种或几种的混合物。

上述阻燃剂是磷氮类、磺酸盐或有机硅类中的一种或几种的混合物。

上述相溶剂是苯乙烯-马来酸酐共聚物、POE接枝马来酸酐共聚物或PE接枝马来酸酐共聚物。

高刚性聚碳酸酯复合材料的制备方法，步聚如下，

（1）称取40～70份聚碳酸酯、0.08～0.6份抗氧化剂、0.1～0.6份抗滴落剂、0.5～5份润滑剂、0.08～5份阻燃剂和1～5份相溶剂；

（2）将上述组分按比例投入至混合器中混合10～30分钟；

（3）将步聚（2）混合好的原料投置于双螺杆挤出机中，称取30～60份玻璃纤维侧喂，熔融挤出，造粒；

其中双螺杆挤出机包括十个温控区，温控1-2区的温度为200～280℃；温控34区的温度为200～280℃；温控5-6区的温度为200～280℃；温控7-8区的温度为200～280℃；温控9-10区的温度为200～280℃。

上述的双螺杆挤出机有两个抽真空处，其中一个抽真空处位于输送料段的末端、熔融段的开始端；另一个抽真空处位于计量段。

本发明的有益效果：

1.由于本发明使用高含量的玻璃纤维，从而使得制得的复合材料具有高刚性能和高流动性；

2.由于本发明使用的有机硅聚碳酸酯共聚物，从而使得制得的复合材料具有超韧性能；