[发明专利]一种PC复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种PC复合材料及其制备方法与应用，涉及弦乐乐器材料设计领域。本发明提供了一种PC复合材料，包括以下重量份的组分：双酚‑A型聚碳酸酯70‑85份、碳纤维18‑25份、界面改性剂1‑7份；其中，所述界面改性剂的玻璃化温度≥80℃。本发明提供了一种PC复合材料，不仅能够改善吉他等乐器的音质和音色，还相应地为乐器行业提供了优选材料的基本设计方案。

技术领域

本发明涉及弦乐乐器材料设计领域，尤其是一种PC复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

目前，市售弦乐乐器如吉他等，通常先使用特定木材经过手工加工制备各种结构和功能部件，包括，背板、面板、侧板、琴颈、琴枕等，然后再用胶水将其粘接组合而成。这类吉他加工制造方法工序多、材质品种复杂、生产效率低、价格高、且品质一致性差。从长期使用性能来看，木制结构受环境的湿度影响较大，容易在潮湿和干燥的环境下产生影响音质的变形，由于塑料材料加工效率高、成本低，且具有很好的改善音色的优势，以塑代木的方案成为乐器行业的一大发展方向。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种PC复合材料及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种PC复合材料，包括以下重量份的组分：双酚-A型聚碳酸酯70-85份、碳纤维18-25份、界面改性剂1-7份；其中，所述界面改性剂的玻璃化温度≥80℃。

本发明提供了一种PC复合材料，本申请发明人在实际实验过程中发现，双酚-A型聚碳酸酯、碳纤维、界面改性剂协同，可以改善乐器的发声特性，譬如具有低音更清晰，不发闷，有利于维持余音、在较宽的频率范围内响应性好等优点。本发明提供了一种PC复合材料，不仅能够改善吉他等乐器的音质和音色，还相应地为乐器行业提供了优选材料的基本设计方案。

发明人在实际实验过程中发现，界面改性剂的玻璃化温度≥80℃时(玻璃化温度采用差示扫描量热仪测定)，制备的复合材料具有更加优异的声音效果。界面改性剂为能改善相界面的界面张力或者粘结力的物质。本发明PC复合材料内部存在多个界面区域，界面区域对振动、声速和耗散有显著的影响，界面改性剂可在PC复合材料中发挥作用。对于复合材料而言，在较低频率的振动(低音)区域，玻璃化温度在室温以下时，复合材料具有明显的内耗吸收，因此，在进行界面改性剂的玻璃化温度的选择时，具有比较高的玻璃化温度，会具有更优异的声音效果。

优选地，所述界面改性剂的玻璃化温度为90-200℃。

优选地，所述碳纤维的平均直径为5-6μm、界面改性剂为4-7份。优选地，所述碳纤维的平均直径为7-8μm、界面改性剂为1-3份。

优选地，所述界面改性剂为马来酸酐接枝苯乙烯-丙烯腈、苯乙烯-马来酸酐-N-苯基马来酰亚胺中的至少一种。

本发明实际实验过程发现，本发明选取碳纤维来调整PC复合材料的声音效果，通过选取碳纤维来获得高强度，本发明必须同时通过优化界面性能来协同获取更优异的效果。在碳纤维均保持良好分散的情况下，碳纤维的平均直径较小时会导致更大的界面区域，需要更多的界面改性剂使体系获得稳定。

优选地，所述双酚-A型聚碳酸酯的重均分子量为30000-80000g/mol，重均分子量的测量方法为GPC，标样为单分散聚苯乙烯。本发明选择重均分子量为30000-80000g/mol是为了提高PC复合材料的加工性能。

优选地，所述的PC复合材料，还包括以下重量份的组分：抗氧剂0.3-0.6份和润滑剂0.2-0.6份；进一步优选地，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种；所述润滑剂为硅酮类润滑剂、酯类润滑剂、酰胺类润滑剂、聚乙烯类润滑剂中的至少一种。