CN103865246B - 一种玻璃纤维增强树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

一种玻璃纤维增强树脂组合物，按重量份数计算，其包括：热塑性树脂40～90重量份，所述热塑性树脂包含PC树脂及PCT树脂，所述PC树脂与PCT树脂的重量比为1/99～99/1；增强填充材料10～60重量份，所述增强填充材料包含截面扁平率为0.1～0.5的扁平截面玻璃纤维和除了所述扁平截面玻璃纤维以外的纤维状填充材料，所述扁平截面玻璃纤维与所述纤维状填充材料的重量比为1/99～99/1；及相对于所述热塑性树脂和增强填充材料合计100重量份为0.01～20重量份的阻燃剂。本发明的玻璃纤维增强树脂组合物，进一步提高了树脂组合物的机械强度和阻燃性，使所得材料可应用于对材料要求苛刻的产品中。

Description

一种玻璃纤维增强树脂组合物
【技术领域】
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强树脂组合物。
【背景技术】
玻璃纤维增强热塑性树脂PC（聚碳酸酯）具备优异的机械强度、尺寸稳定性、阻燃性及优异的加工性能，因此被广泛应用于机械部件、汽车部件、电子电器部件及办公设备部件等中。
然而，近年来随着产品轻薄化的趋势，对热塑性树脂产品的机械强度、高热变形温度、低翘曲性、高阻燃性要求不断提升。由于聚碳酸酯树脂本身的性能缺陷，如在机械强度、成型收缩率等方面的缺陷，使玻璃纤维增强聚碳酸酯树脂不能更加广泛的应用，如公开号为CN101676331A中的专利申请中涉及到的玻璃纤维增强聚碳酸酯树脂组合物仍存在机械强度及阻燃性不高的问题，无法应用于对材料要求苛刻的产品中。
有鉴于此，实有必要开发一种玻璃纤维增强树脂组合物，该玻璃纤维增强树脂组合物能够进一步提高聚碳酸酯树脂组合物的机械强度及阻燃性。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种玻璃纤维增强树脂组合物，该玻璃纤维增强树脂组合物能够进一步提高聚碳酸酯树脂组合物的机械强度及阻燃性，使所得材料可应用于对材料要求苛刻的产品中。
为了达到上述目的，本发明的一种玻璃纤维增强树脂组合物，按重量份数计算，该玻璃纤维增强树脂组合物包括：
热塑性树脂40～90重量份，所述热塑性树脂包含PC树脂及PCT树脂，所述PC树脂与PCT树脂的重量比为1/99～99/1；
增强填充材料10～60重量份，所述增强填充材料包含截面扁平率为0.1～0.5的扁平截面玻璃纤维和除了所述扁平截面玻璃纤维以外的纤维状填充材料，所述扁平截面玻璃纤维与所述纤维状填充材料的重量比为1/99～99/1；以及
相对于所述热塑性树脂和增强填充材料合计100重量份为0.01～20重量份的阻燃剂。
较佳地，所述PC树脂的吸水率为0.06～0.10%，玻璃态转化温度为130～170℃，粘均分子量为16000～20000。
较佳地，所述扁平截面玻璃纤维的扁平率为0.2～0.3，截面长径为1.0～250μm，截面短径为0.5～25μm。
较佳地，所述纤维状填充材料是除了扁平截面玻璃纤维外的玻璃纤维、硅灰石、碳系填料中的至少一种纤维状填充材料。
较佳地，所述纤维状填充材料是除了扁平截面玻璃纤维外表面涂布金属氧化物的玻璃纤维、硅灰石、碳系填料中的至少一种纤维状填充材料，所述涂布的金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铈或氧化硅中的至少一种。
较佳地，所述阻燃剂为金属盐系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、含有有机硅组合物的有机硅阻燃剂、卤系阻燃剂中的至少一种。
较佳地，所述金属盐系阻燃剂为有机磺酸碱金属盐、硼酸金属盐系阻燃剂或锡酸金属盐系阻燃剂，所述有机磷系阻燃剂为单磷酸酯组合物、磷酸胺组合物或磷酸酯低聚物组合物，所述卤素系阻燃剂为溴化聚丙烯酸酯或溴化聚乙烯。
较佳地，所述玻璃纤维增强树脂组合物还包括相对于所述热塑性树脂和增强填充材料合计100重量份为0.01～3重量份的含氟防滴落剂，所述含氟防滴落剂为聚四氟乙烯或四氟乙烯与六氟丙烯共聚物。
较佳地，所述玻璃纤维增强树脂组合物还包括稳定剂、脱模剂、色材中的至少一种。
较佳地，所述脱模剂为三羟甲基丙烷，所述色材为炭黑。
相较于现有技术，本发明的玻璃纤维增强树脂组合物，通过将PC和PCT两种树脂进行复配，然后加入具有特定截面形状的扁平截面玻璃纤维和纤维状填充材料，进一步提高了树脂组合物的机械强度和阻燃性，使所得材料可应用于对材料要求苛刻的产品中。
【具体实施方式】
下面通过实施例进一步描述本发明。
实施例中所采用的原料如下：
PC树脂采用Sabic公司所生产的，规格为141；PCT（聚对苯二甲酸1，4环已烷二甲醇酯）树脂采用TiConan公司所生产的；扁形截面玻璃纤维采用Nittobo公司所生产的，规格为830；圆形截面玻璃纤维采用Jushi公司所生产的，规格为540；碳纤维采用台塑公司所生产的；阻燃剂采用大八公司生产的,规格为CR-741；聚四氟乙烯（PTFE）采用大金公司生产的，规格为FA500；三羟甲基丙烷（TMP）采用大八公司生产的；炭黑采用卡博特公司生产的。
实施例1
PC树脂 50重量份；
PCT树脂 30重量份；
扁平截面玻璃纤维 10重量份；
圆形截面玻璃纤维 10重量份；
阻燃剂 10重量份；
PTFE 0.4重量份；
TMP 0.02重量份；
炭黑 0.7重量份。
将PC树脂和PCT树脂在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的PC树脂、PCT树脂、阻燃剂、PTFE、TMP及炭黑加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及圆形截面玻璃纤维依次加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例2
PC树脂 50重量份；
PCT树脂 20重量份；
扁平截面玻璃纤维 20重量份；
碳纤维 10重量份；
阻燃剂 10重量份；
PTFE 0.4重量份；
TMP 0.02重量份；
炭黑 0.7重量份。
将PC树脂和PCT树脂在带有除湿干燥机烘箱中干燥3～5小时；称取干燥后的PC树脂、PCT树脂、阻燃剂、PTFE、TMP及炭黑加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及碳纤维依次加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例3
PC树脂 60重量份；
PCT树脂 10重量份；
扁平截面玻璃纤维 20重量份；
圆形截面玻璃纤维 10重量份；
阻燃剂 10重量份；
PTFE 0.4重量份；
TMP 0.02重量份；
炭黑 0.7重量份。
将PC树脂和PCT树脂在带有除湿干燥机烘箱中干燥3～5小时；称取干燥后的PC树脂、PCT树脂、阻燃剂、PTFE、TMP及炭黑加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及圆形截面玻璃纤维依次加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
以上各实施例熔融挤出造粒后，然后在注塑机上注塑成型ASTM标准测试样条，按ASTM标准测试所得材料的机械性能，其中按照ASTM D790测试弯曲强度及弯曲模量，按照UL94标准测试阻燃性，测试结果如下表所示：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
弯曲强度（Mpa） 200 230 200
弯曲模量（Mpa） 7500 12000 9000
防火度（0.8mm) V-0 V-0 V-0
综上所述，本发明的玻璃纤维增强树脂组合物，通过将PC和PCT两种树脂进行复配，然后加入具有特定截面形状的扁平截面玻璃纤维和纤维状填充材料，进一步提高了树脂组合物的机械强度和阻燃性，使所得材料可应用于对材料要求苛刻的产品中。

Claims (8)

1.一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，按重量份数计算，该玻璃纤维增强树脂组合物包括：
热塑性树脂40～90重量份，所述热塑性树脂包含PC树脂及PCT树脂，所述PC树脂与PCT树脂的重量比为1/99～99/1；
增强填充材料10～60重量份，所述增强填充材料包含截面扁平率为0.1～0.5的扁平截面玻璃纤维和除了所述扁平截面玻璃纤维以外的纤维状填充材料，所述扁平截面玻璃纤维与所述纤维状填充材料的重量比为1/99～99/1；以及
相对于所述热塑性树脂和增强填充材料合计100重量份为0.01～20重量份的阻燃剂，所述阻燃剂为金属盐系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、含有有机硅组合物的有机硅阻燃剂、卤系阻燃剂中的至少一种；
所述扁平截面玻璃纤维的扁平率为0.2～0.3，截面长径为1.0～250μm，截面短径为0.5～25μm。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述PC树脂的吸水率为0.06～0.10％，玻璃态转化温度为130～170℃，粘均分子量为16000～20000。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述纤维状填充材料是除了扁平截面玻璃纤维外的玻璃纤维、硅灰石、碳系填料中的至少一种纤维状填充材料。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述纤维状填充材料是除了扁平截面玻璃纤维外表面涂布金属氧化物的玻璃纤维、硅灰石、碳系填料中的至少一种纤维状填充材料，所述涂布的金属氧化物为氧化钛、氧化锌、氧化铈或氧化硅中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述金属盐系阻燃剂为有机磺酸碱金属盐、硼酸金属盐系阻燃剂或锡酸金属盐系阻燃剂，所述有机磷系阻燃剂为单磷酸酯组合物、磷酸胺组合物或磷酸酯低聚物组合物，所述卤素系阻燃剂为溴化聚丙烯酸酯或溴化聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述玻璃纤维增强树脂组合物还包括相对于所述热塑性树脂和增强填充材料合计100重量份为0.01～3重量份的含氟防滴落剂，所述含氟防滴落剂为聚四氟乙烯或四氟乙烯与六氟丙烯共聚物。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述玻璃纤维增强树脂组合物还包括稳定剂、脱模剂、色材中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃纤维增强树脂组合物，其特征在于，所述脱模剂为三羟甲基丙烷，所述色材为炭黑。
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