[发明专利]玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯复合材料技术领域，具体涉及一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法和在制备笔记本外壳中的应用。

背景技术

随着中国经济的飞速发展，以及互联网的普及，人们对于电子设备的这种轻薄化、美观化、携带的便捷性等使用体验的要求越来越高。笔记本电脑自其问世就以体积小、便以携带等优点得到了快速地发展。目前，随着手机、平板电脑等的快速发展，笔记本电脑的这种便捷化体验遭到了巨大的挑战。因此，如何使得笔记本电脑具有更加的轻薄化、外观三维结构的多元化、丰富的颜色可选择性以及优良的表面质感体验等特性，是保持其市场地位的必在要求，这样对于笔记本外壳用材料就提出了巨大的挑战。

目前，常用的笔记本外壳材料主要有三类：以铝镁合金为代表的金属外壳材料，以聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为代表的工程塑料材料，以及以碳纤维复合材料为代表的特种材料。铝镁合金硬度高，是超薄笔记本外壳的首选材料，但其成型加工比较繁琐，成本较高，同时其具有不耐磨性，长久使用易刮伤掉色；而以聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为代表的工程塑料材料力学强度不够，无法达到轻薄化的强度要求；碳纤维复合材料虽有很高的强韧性，但其成本较高，加工成型较普通工程塑料要更加困难，同时其着色困难，无法满足外观三维结构的多元化以及丰富的颜色可选择性要求。

申请公布号为CN 104072969 A(申请号为201410331894.2)的中国专利文献中公开了一种高模量、低翘曲、高光泽平板电脑后盖材料及其制备方法，该材料采用如下重量百分比的组分组成：聚碳酸酯45％～75％、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5％～20％、高模量玻璃纤维10％～20％、阻燃剂BDP 8％～12％、辅料2％～5％，其中PC树脂采用熔体流动速率(300℃/1.2KG)为18～25g/10min的树脂，高模量玻璃纤维的截面为扁平形状，厚度比为1:2～3.5、宽度为17～25微米。该技术方案采用扁平形状的玻纤增强聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，相对于普通玻璃纤维增强的材料具有更高的模量和低翘曲度。但该专利文献中所选用的扁平玻纤的厚、宽尺寸，也没有对玻纤的保留长度，并没有最大限度地实现复合材料的强度与翘曲性能之间的综合平衡，其力学性能有待进一步提高，同时该复合材料的耐热和涂覆性能也均欠佳。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法和在制备笔记本外壳中的应用，该复合材料同时具有超高的模量、低翘曲、高阻燃、高冲击性能，以及良好的涂覆性能等特性，同时注塑加工简单，成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种玻纤增强聚碳酸酯复合材料，以重量份100份计，由以下重量份的原料制成：

所述的异型玻璃纤维为无碱扁平短切玻璃纤维，该异型玻璃纤维的宽度为30～40μm，厚度为2～5μm，长度为350～450μm；

所述的相容剂为乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝马来酸酐共聚物中的一种或两种。

作为优选，所述的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，以重量份100份计，由以下重量份的原料制成：

所述的异型玻璃纤维为无碱扁平短切玻璃纤维，该异型玻璃纤维的宽度为30～40μm，厚度为2～5μm，长度为350～450μm；

所述的相容剂为乙烯-辛烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝马来酸酐共聚物中的一种或两种。

本发明中，以聚碳酸酯为基料，通过采用特定尺寸的无碱扁平短切玻璃纤维，配合特定的相容剂，促进各组分更好的融合在一起，体现出优异的性能，不但能够很好地增强复合材料的力学性能，而且还能够保证材料的低翘曲特性，同时，还能增强材料的涂覆粘结性强度。本发明在上述特定含量的组分组合下，各组分能够非常好的融合在一起，在获得良好的阻燃性和良好的耐老化性能的同时，其力学性能得到最大的保留，几乎没有影响。润滑剂的加入方便材料的加工，并且注塑加工后，笔记本外壳会比较光滑，当然，这其中也有特定尺寸的无碱扁平短切玻璃纤维等其他成分的作用。本发明上述各特定含量的组分缺一不可，各组分相互作用，相互协同，特定含量的组分组合在一起，才能体现出优异的性能。