CN106633748A - 聚碳酸酯复合材料及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其产品。所述聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：聚碳酸酯树脂30-75份；润滑剂0.3-20份；阻燃剂0.1-20份；抗滴落剂0.3-5份；高长径比的填充物5-30份。所述产品为经上述聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。本发明的聚碳酸酯复合材料及其产品，通过在聚碳酸酯树脂中添加润滑剂、阻燃剂、抗滴落剂及具有高长径比的填充物，不仅可以得到具有高韧性、良好的尺寸稳定性的产品，而且产品具有质轻、高黑亮及免喷涂的优点。

Description

聚碳酸酯复合材料及其产品
【技术领域】
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种聚碳酸酯复合材料及其产品。
【背景技术】
随着3C行业的磅礴发展，以PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)等为主体的塑料原料逐渐取代了镁铝合金等金属。为了增强聚碳酸酯，通常会在聚碳酸酯中加入玻璃纤维或碳纤维。
然而，随着市场的竞争愈演愈烈，塑料原料的成本成为很多塑料公司研究的重点，由于玻璃纤维、碳纤维的价格昂贵，很多公司开始选用相对较便宜的矿物填充物填充聚碳酸酯，例如，会采用滑石粉进行填充，滑石粉一般会呈块状或颗粒状等一般形状。然而，采用一般形状的填充物填充聚碳酸酯，却使复合材料得不到理想的高韧性。
有鉴于此，实有必要开发一种聚碳酸酯复合材料及其产品，以解决上述采用一般形状的填充物填充聚碳酸酯，使复合材料得不到理想的高韧性的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种聚碳酸酯复合材料及其产品，该复合材料采用填充物填充时，能够得到高韧性的复合材料。
为了达到上述目的，本发明的聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
所述填充物的长径比大于3。
可选地，所述聚碳酸酯复合材料还包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯树脂及聚对亚苯基对苯二甲酰胺液晶聚合物中的至少一种。
可选地，所述聚碳酸酯复合材料还包括增韧剂、抗氧剂、静电防止剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、流动改性剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。
可选地，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg的情况下，所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为3-30g/10min。
可选地，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蜡、芥酸酰胺及硬脂酸系列的一种或多种复配。
可选地，所述阻燃剂为四氟丁基磺酸盐、磷酸脂、次磷酸酯、聚硅氧烷中的至少一种。
可选地，所述防滴落剂为聚四氟乙烯。
可选地，所述填充物为硅灰石、滑石粉、云母、玻璃纤维及碳纤维中的至少一种。
可选地，所述填充物的中值粒径为1-20微米。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经上述聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的聚碳酸酯复合材料及其产品，通过在聚碳酸酯树脂中添加润滑剂、阻燃剂、抗滴落剂及具有高长径比的填充物，不仅可以得到具有高韧性(表现在高冲击强度、高断裂伸长率方面)、良好的尺寸稳定性的产品，而且产品具有质轻、高黑亮及免喷涂的优点。
【具体实施方式】
本发明的聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括以下组分：
聚碳酸酯树脂30-75份，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg的情况下，所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为3-30g/10min，为强韧的耐高温的热塑性树脂。
润滑剂0.3-20份，所述润滑剂可为乙烯基双硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蜡、芥酸酰胺及硬脂酸系列的一种或多种复配。
阻燃剂0.1-20份，所述阻燃剂可为四氟丁基磺酸盐、磷酸脂、次磷酸酯、聚硅氧烷中的至少一种,所述阻燃剂使得到的复合材料具有很高的阻燃等级，可达到UL-94，1.2mmV-0等级。
抗滴落剂0.3-5份，所述抗滴落剂可为聚四氟乙烯，起到阻燃抗滴落作用。
高长径比的填充物5-30份，所述填充物为硅灰石、滑石粉、云母、玻璃纤维及碳纤维中的至少一种，所述填充物的长径比大于3，即长径与短径的比值大于3。经过悉心研究，高长径比的填充物添加量不足5份，成型产品的刚性无法得到提升，超过30份，成型产品的抗冲击强度降低，且有表面浮纤的可能，最佳的添加量为10-25份，且高长径比的填充物能够使成型产品的冲击强度得到提升，不易发生收缩。
其中，所述聚碳酸酯复合材料还可以包括0-50份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(ASA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯树脂(PS)及聚对亚苯基对苯二甲酰胺液晶聚合物(LCP)中的至少一种。
其中，所述聚碳酸酯复合材料还可以包括0.1-10份的增韧剂、抗氧剂、静电防止剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、流动改性剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。所述增韧剂可为交联的丁二烯-苯乙烯共聚物为核、接枝的聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核-壳结构，有机硅或丙烯酸作为核、聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核-壳结构，聚氧化乙烯(POE)弹性体，乙烯弹性体、橡胶弹性体、苯乙烯弹性体中的至少一种；所述着色剂可为黑色母。
为对本发明的目的、技术手段及功效有进一步的了解，现结合具体实施例说明如下。
实施例1
将实施例1中的聚碳酸酯树脂利用单轴搅拌桶搅拌10分钟，并将其余组分利用单轴搅拌桶搅拌10分钟；最后将上述混合物加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，制作出聚碳酸酯复合材料。
对比例1及对比例2中采用一般形状的填充物滑石粉替代实施例1中的高长径比的填充物，其余组分及各组分的重量份数相同，且对比例1与对比例2中的滑石粉的粒径不同。
实施例2
将实施例1中的聚碳酸酯树脂利用单轴搅拌桶搅拌10分钟，并将其余组分利用单轴搅拌桶搅拌10分钟；最后将上述混合物加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，制作出聚碳酸酯复合材料。
对比例3中采用一般形状的填充物滑石粉替代实施例2中的高长径比的填充物，其余组分及各组分的重量份数相同。
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UL-94标准测试所得材料的阻燃性能，测试结果如表1所示：
表1：实施例的测试结果
测试项目 测试标准 实施例1 比较例1 比较例2 实施例2 比较例3
拉伸强度(MPa) ISO527-1,-2 51 64 58 49.1 55.6
断裂伸长率(％) ISO527-1,-2 5.86 2.5 2.8 4.3 1.8
弯曲强度(MPa) ISO 178 93.6 109.3 91.4 94.5 97.8
弯曲模量(MPa) ISO 178 4571 5177 4750 5900 6435
冲击强度(KJ/m2) ISO 180 8.85 3.9 4.1 4.8 3.1
阻燃性 UL-94 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
从表1中可以得出：复合材料采用高长径比的填充物，比采用一般形状的填充物不仅在冲击强度方面得到大幅提升，在断裂伸长率方面也得到大幅提升，从而使得到的复合材料的韧性较高。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经上述聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品，所述产品最薄的部分(即薄壁部)的厚度为0.6-1.2mm，较佳地，所述产品最薄的部分的厚度为0.8-1.0mm。
综上所述，本发明的聚碳酸酯复合材料及其产品，通过在聚碳酸酯树脂中添加润滑剂、阻燃剂、抗滴落剂及具有高长径比的填充物，不仅可以得到具有高韧性(表现在高冲击强度、高断裂伸长率方面)、良好的尺寸稳定性的产品，而且产品具有质轻、高黑亮及免喷涂的优点。

Claims (10)

1.一种聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份数表示包括：
所述填充物的长径比大于3。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料还包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯树脂及聚对亚苯基对苯二甲酰胺液晶聚合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述聚碳酸酯复合材料还包括增韧剂、抗氧剂、静电防止剂、抗菌剂、紫外线吸收剂、流动改性剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg的情况下，所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为3-30g/10min。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蜡、芥酸酰胺及硬脂酸系列的一种或多种复配。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为四氟丁基磺酸盐、磷酸脂、次磷酸酯、聚硅氧烷中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述防滴落剂为聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述填充物为硅灰石、滑石粉、云母、玻璃纤维及碳纤维中的至少一种。
9.根据权利要求1或8所述的聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述填充物的中值粒径为1-20微米。
10.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至9中任一项所述的聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
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