[发明专利]一种耐电压耐电弧耐老化高性能玻纤增强PC复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及玻纤增强PC复合材料领域，具体涉及一种耐电压耐电弧耐老化高性能玻纤增强PC复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优越的工程塑料，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料，具有优异的冲击韧性、尺寸稳定性、电气绝缘性、耐蠕变性、耐候性、透明性和无毒性等优点，目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域、但它也存在一些缺点，如易产生静电、易老化、加工流动性差、强度低、易于应力开裂、对缺口比较敏感以及耐磨性欠佳等。

玻璃纤维（GF）具有拉伸强度高、弹性系数高、吸收冲击能量大、耐化学性佳、吸水性小、耐热性好、加工性佳、价格低廉等特性，属典型的优良产品，主要用作电绝缘材料、工业过滤材料、防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。还可作为多种工业制品的增强材料。

玻璃纤维增强聚碳酸酯作为一种具有前沿技术特点的优良产品，其拥有强度高、耐化学性优异等显著优点，对于该产品的开发研究具有重要的市场价值，对促进国民经济的发展起到重要作用。但现有的玻纤增强聚碳酸酯复合材料表面的耐电压、电弧、电阻性能过低。当这种材料被用于生产精密仪器外壳和零部件、电器外壳时，绝缘性能不能达到相关行业标准的要求，产品内部的电子元件极易为高压电弧所击穿而损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种耐电压耐电弧且耐老化的的玻纤增强PC复合材料。

本发明的另一目的是提供一种可大规模推广、提高上述玻纤增强PC复合材料性能的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种上述玻纤增强PC复合材料的应用。

一种耐电压耐电弧耐老化高性能玻纤增强PC复合材料，其原料配方由如下重量份的各组分组成：

PC                   71-93份；

玻纤                  5-15份；

抗氧剂K21            0.2-1份；

抗氧剂UV234         0.1-1份；

增韧剂TLE-205H      0.5-1份；

绝缘剂PTFE                 1-10份；

所述抗氧剂K21为洪江市昌和化工有限公司所产的复合抗氧剂，所述增韧剂TLE-205H为东莞市铨盛化工有限公司所产的高效增韧剂TFL-205H。

上述原料中，PC和玻纤可选用市售产品实现。

上述原料中，复合抗氧剂k21为洪江市昌和化工有限公司所产的复合抗氧剂，可提高玻纤增强PC复合材料的加工稳定性、抗氧化性能，从而防止产品老化破损，延长产品的使用寿命

上述原料中抗氧剂UV-234可选用任一种市售产品，高效防老化剂, 能吸收紫外光, 具有色浅、无毒、相容性好、迁移性小、易于加工等特点。它对聚合物有最大的保护作用, 并有助于减少色泽, 同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失。与上述的抗氧剂K21协同作用，可大幅提升本发明玻纤增强PC复合材料的耐老化性能，延长产品使用寿命。

上述增韧剂TLE-205H为东莞市铨盛化工有限公司所产，其结晶度低，相容性好，可将玻纤增强PC复合材料的抗冲击强度提升1-4倍,产品的洛氏硬度也提高至122。

上述绝缘剂PTFE全称为聚四氟乙烯，具有抗酸碱、耐高温、摩擦系数低等特点，同时它还具备优异的电气性能，是理想的C级绝缘材料。

发明人在研究中发现，将增韧剂TLE-205H和绝缘剂PTFE同时引入玻纤增强PC复合材料中，二者协效可大幅提升玻纤增强PC复合材料的绝缘性能,使本发明最高可抵受35MV/m电压，表面电阻率高达10¹⁸Ω·M，实际使用中不易为高压电弧所击穿。这一技术效果并未见记载于现有的技术中。

上述一种耐电压耐电弧耐老化高性能玻纤增强PC复合材料的制备方法，其具体包括如下步骤：按上述原料比例将PC、玻纤、抗氧剂K21、抗氧剂UV234、增韧剂TLE-205H、绝缘剂PTFE装入搅拌机中反复搅拌混合均匀后送入双螺杆挤出机中，在240-290℃的温度下熔融混炼，所得熔体由双螺旋挤出机挤出后经水槽冷却，引入切粒机进行切粒操作，所得粒料即为所述耐电压耐电弧耐老化高性能玻纤增强PC复合材料。