[发明专利]一种表面优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种表面优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料，包括聚碳酸酯、表面活性处理的短切碳纤维、增韧剂、磷系阻燃剂、高磷含量的磷氮类阻燃剂、超支化聚合物以及添加剂，各组分的质量百分比如下：聚碳酸酯，40.4‑71.3％，短切碳纤维，15‑35％，磷系阻燃剂，10‑15％，高磷含量的磷氮类阻燃剂，1‑3％；增韧剂2‑5％，超支化聚合物0.3‑0.6％，其他添加剂0.4‑1％；经过表面活性处理的碳纤维再配以超支化的聚合物的相互作用，能够制备出碳纤维均匀分散在聚碳酸酯中的复合材料，该复合材料制备出的制品表面优良，力学性能优异，扩大其在电子类产品中的应用范围。

技术领域

本发明涉及碳纤维增强聚碳酸酯复合材料，特别涉及一种表面优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯由于优良的机械性能、抗冲击性能、耐热性与耐寒性，越来越受到人们的重视，为了满足不同领域的需要，通常需要对其进行改性处理，比如增强、增韧、阻燃等，通过改性处理的聚碳酸酯材料在电子电器、汽车、机械以及精密仪器上得到广泛的应用。近年来，随着电子行业的向更轻更薄化发展，普通的玻璃纤维增强聚碳酸酯材料无法满足薄壁产品的需求。而考虑到碳纤维具有密度小、刚性强等特性，使得碳纤维增强聚碳酸酯复合材料能够替代传统的复合材料应用在薄壁产品上。但是直接采用碳纤维增强聚碳酸酯制备的复合材料的，以传统的磷系阻燃剂无法达到表面光洁、阻燃性达到0.8mm厚度V0级的要求。

发明内容

本发明提供了一种优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法，利用表面活性剂对碳纤维的表面活化，再配以支化聚合物提高复合材料流动性以及高磷含量阻燃剂与传统磷系阻燃剂搭配的阻燃方式，能够制备表面优良、阻燃性0.8mmV0级的要求。这种复合材料满足现在电子电器薄壁化、轻量化的要求，很好地解决现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种表面优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，包括聚碳酸酯、短切碳纤维、增韧剂、磷系阻燃剂、高磷含量的磷氮类阻燃剂、超支化聚合物以及添加剂，各组分的质量百分比如下：聚碳酸酯40.4-71.3％，短切碳纤维15-35％，磷系阻燃剂10-15％，高磷含量的磷氮类阻燃剂1-3％，增韧剂2-5％，超支化聚合物0.3-0.6％，其他添加剂0.4-1％。

作为优选，所述聚碳酸酯为光气法生产的聚碳酸酯，熔融指数在温度300℃，负荷1.2kg时为10-30g/10min。

作为优选，所述短切碳纤维的长度为3-4.5mm。

作为优选，所述长度为3-4.5mm短切碳纤维是先经过表面活性剂分散液浸泡处理，该表面活性剂分散液包括表面活性剂、水溶性溶液、乙酸正丁酯、异丙醇、乙醇中的至少一种，表面活性剂的浓度为3-5％。

作为优选，所述磷系阻燃剂为TPP(磷酸三苯酯)、BDP(双酚A-双(磷酸二苯之))、RDP(间苯二酚-双(磷酸二苯酯))以及RDX(间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯])中的一种或几种复配物。

作为优选，所述高磷含量的磷氮类阻燃剂为一种新型磷氮阻燃剂，其磷含量≥13％。

作为优选，所述增韧剂为全丙烯酸酯类核-壳型抗冲击改性剂。

作为优选，所述超支化聚合物为树枝状超支化聚合物。

作为优选，所述其他添加剂包括抗滴落剂、抗氧剂和色粉中的至少一种。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所述表面优良碳纤维阻燃增强聚碳酸酯复合材料是利用表面活性剂将短切碳纤维的表面进行活化处理，使之与聚碳酸酯有更好的复合性能，再配以树枝状支化聚合物作为分散剂来提高复合材料的流动性，使制备出的制品的表面光滑、无浮纤。