CN106633747A - 阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品 - Google Patents

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李俊伟
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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品。所述复合材料，按重量份数表示包括：聚碳酸酯树脂100份；玻璃纤维20-150份；阻燃剂2-30份；润滑剂2-10份。本发明的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品，通过在聚碳酸酯树脂中添加一定量的玻璃纤维、阻燃剂及润滑剂，不仅能够得到具有高阻燃等级的复合材料及产品，阻燃等级可达到0.5mmV-0等级，而且还具有优异的流动性和耐温性。

Description

阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品
【技术领域】
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品。
【背景技术】
随着时代的发展，手持类电子消费品外壳已从单一的塑胶外壳逐渐呈现出多样化趋势。近年来，电脑、平板等行业向更轻更薄化发展。聚碳酸酯(PC)及玻璃纤维(简称玻纤，GF)在结构件中的用量越来越大，特别是高玻纤含量的聚碳酸酯复合材料。
因需要喷漆、薄件或长时间使用环境等限制，聚碳酸酯复合材料必须具有高流动性、高耐温性及高阻燃性等特性，然而，玻纤增强聚碳酸酯复合材料，存在灯芯效应，即虽然聚碳酸酯树脂本身不易燃烧，但受到玻璃纤维的影响，使局部高温产生燃点，继而形成大面积的燃烧，而且玻璃纤维含量越高，灯芯效应越严重，很难达到0.8mm以下厚度的V-0等级，而且，即使达到高阻燃等级，复合材料的流动性和耐温性也不能达到均衡，在现有技术中的复合材料的流动性好，则耐温性差，反之耐温性好，则流动性差，二者不等达到同时优异的理想状态。
有鉴于此，实有必要开发一种阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品，以解决上述阻燃性、流动性及耐温性不可控的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品，以得到具有高阻燃等级、高流动性及高耐温性的复合材料及其产品。
为了达到上述目的，本发明的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，按重量份数表示包括：
所述阻燃剂为至少两种阻燃剂的复配。
可选地，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg时，所述聚碳酸酯的熔融指数为5-30g/10min。
可选地，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、含醚键双酚型聚碳酸酯或者含硫、氮、磷、硅双酚型聚碳酸酯中的至少一种。
可选地，所述玻璃纤维为扁平玻璃纤维，所述扁平玻璃纤维的扁平率为0.1-0.5。
可选地，所述玻璃纤维的保留长度为100-500微米。
可选地，所述阻燃剂为四氟丁基磺酸盐、聚磷酸酯、聚磷酸盐、有机次磷酸酯、有机次磷酸盐、无机次磷酸酯、无机次磷酸盐、聚膦酸脂及聚硅氧烷中的至少两种。
可选地，所述润滑剂为褐煤酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、酰胺蜡及OP蜡中的至少一种。
可选地，所述阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料还包括静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经所述阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品，通过在聚碳酸酯树脂中添加一定量的玻璃纤维、阻燃剂及润滑剂，不仅能够得到具有高阻燃等级的复合材料及产品，阻燃等级可达到0.5mmV-0等级，而且还具有优异的流动性和耐温性。
【具体实施方式】
本发明的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，按重量份数表示包括：
聚碳酸酯树脂100份，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg时，所述聚碳酸酯的熔融指数为5-30g/10min，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、含醚键双酚型聚碳酸酯或者含硫、氮、磷、硅双酚型聚碳酸酯中的至少一种。
玻璃纤维20-150份，所述玻璃纤维为扁平玻璃纤维，所述扁平玻璃纤维的扁平率为0.1-0.5(即短径与长径比)，通过特殊的螺杆组态挤出造粒，所述玻璃纤维的保留长度为100-500微米，可兼顾材料和刚性和结合线强度。
阻燃剂2-30份，所述阻燃剂为至少两种阻燃剂的复配，所述阻燃剂为四氟丁基磺酸盐、聚磷酸酯、聚磷酸盐、有机次磷酸酯、有机次磷酸盐、无机次磷酸酯、无机次磷酸盐、聚膦酸脂及聚硅氧烷中的至少两种。
润滑剂2-10份，所述润滑剂为褐煤酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡(即PE蜡)、酰胺蜡及OP蜡中的至少一种。
其中，所述阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料还包括静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
为对本发明的目的、技术手段及功效有进一步的了解，现结合具体实施例详细说明如下。
实施例1
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例2
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例3
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例4
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例5
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例6
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
实施例7
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
对比例1
对比例1中为市售商品Sabic D451，即为Sabic公司的一种市售商品，牌号为D451，其为聚碳酸酯树脂中添加40％重量的扁平截面形状的玻璃纤维。
对比例2
对比例2中为市售商品LG2403FT，即为LG公司的一种市售商品，牌号为2403FT，其为聚碳酸酯中添加40％重量的扁平截面形状的玻璃纤维。
对比例3
称取相应重量的各组分；然后，将各组分利用单轴搅拌桶搅拌；将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。
以上各实施例及对比例熔融挤出造粒后，然后在注塑机上注塑成型GB标准测试样条，按GB标准测试所得材料的机械性能，并按照UL94标准测试阻燃性能，测试结果如表1所示：
从表1中可以得出：对比例1及对比例2中采用一种阻燃剂，阻燃等级仅为1.0mmV-0等级，而且，对比例1及对比例2中虽然热变形温度(耐温性)较好，但流长比却较小，即流动性不好。
对比例3中，虽然阻燃等级达到了0.8mmV-0等级，且流长比较大，但热变形温度较低，仅为85℃，即耐温性不好。
实施例1-7中采用两种或两种以上的阻燃剂进行复配，不仅可以得到高阻燃性的聚碳酸酯复合材料，阻燃等级达到了0.5mmV-0等级，而且通过热变形温度与流长比的数值可以得出，耐温性与流动性均优异，达到理想状态，不存在对比例1-3中一个好另一个差的问题。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经所述阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。所述产品可应用于电脑、平板、手机等电子设备中。
综上所述，本发明的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料及其产品，通过在聚碳酸酯树脂中添加一定量的玻璃纤维、阻燃剂及润滑剂，不仅能够得到具有高阻燃等级的复合材料及产品，阻燃等级可达到0.5mmV-0等级，而且还具有优异的流动性和耐温性。

Claims (9)

1.一种阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份数表示包括：
所述阻燃剂为至少两种阻燃剂的复配。
2.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg时，所述聚碳酸酯的熔融指数为5-30g/10min。
3.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯为双酚A型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、含醚键双酚型聚碳酸酯或者含硫、氮、磷、硅双酚型聚碳酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为扁平玻璃纤维，所述扁平玻璃纤维的扁平率为0.1-0.5。
5.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的保留长度为100-500微米。
6.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为四氟丁基磺酸盐、聚磷酸酯、聚磷酸盐、有机次磷酸酯、有机次磷酸盐、无机次磷酸酯、无机次磷酸盐、聚膦酸脂及聚硅氧烷中的至少两种。
7.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为褐煤酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、酰胺蜡及OP蜡中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，复合材料还包括静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。
9.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至8中任一项所述阻燃性流动性和耐温性可控的玻纤增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
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