CN106633749A - 矿物增强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，具体涉及一种矿物增强聚碳酸酯复合材料及其产品。所述矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：聚碳酸酯树脂30-70份；高流动树脂1-40份；矿物填充物1-50份；阻燃剂0.1-30份。所述产品为经上述矿物增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。本发明的矿物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高流动树脂、矿物填充物等组分，不仅能够得到具有高强度、高刚性和较佳尺寸稳定性的产品，而且能够大幅降低浮纤现象，使产品表面达到无浮纤的效果，使产品用于无需喷漆的外观件及薄件中。
Description
【技术领域】
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种矿物增强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，但高含量的矿物填充物填充聚碳酸酯会使产品表面浮纤严重，影响产品的外观。
有鉴于此，实有必要开发一种矿物增强聚碳酸酯复合材料及其产品，以解决上述高含量的矿物填充物填充会在产品表面产生浮纤的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种矿物增强聚碳酸酯复合材料及其产品，该复合材料在高含量的矿物填充物填充聚碳酸酯时，使得到的产品表面浮纤减少。
为了达到上述目的，本发明的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
其中，所述高流动树脂的熔融指数大于10g/10min。
较佳地，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3-50g/10min。
较佳地，所述高流动树脂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶物中的至少一种。
较佳地，所述矿物填充物为硅灰石、滑石粉、云母及硫酸钡中的至少一种，所述硅灰石为长径比大于4的硅灰石，所述滑石粉的颗粒粒度为5000-30000目，所述硫酸钡的密度大于4g/cm3。
较佳地，所述矿物填充物的重量份数为5-25份。
较佳地，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。
较佳地，所述矿物增强聚碳酸酯复合材料还包括抗滴落剂、静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经上述矿物增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
较佳地，所述产品最薄的部分的厚度为0.6-1.2mm
较佳地，所述产品最薄的部分的厚度为0.8-1.2mm。
相较于现有技术，本发明的矿物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高流动树脂、矿物填充物等组分，不仅能够得到具有高强度、高刚性和较佳尺寸稳定性的产品，而且能够大幅降低浮纤现象，使产品表面达到无浮纤的效果，使产品用于无需喷漆的外观件及薄件中。
【具体实施方式】
本发明的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
聚碳酸酯树脂30-70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3-50g/10min，为强韧的耐高温的热塑性树脂。
高流动树脂1-40份，在环境温度为300℃，负荷为1.2Kg的情况下，所述高流动树脂的熔融指数大于10g/10min，所述高流动树脂为苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶物(ASA)中的至少一种，所述高流动树脂与聚碳酸酯相容或部分相容。
矿物填充物1-50份，所述矿物填充物为硅灰石、滑石粉、云母及硫酸钡中的至少一种，所述硅灰石为长径比大于4的硅灰石，所述滑石粉的颗粒粒度为5000-30000目，所述硫酸钡的密度大于4g/cm3，如果添加量超过50份，会引起复合材料的流动性降低，浮纤特别严重，无光泽，矿物填充物更好的添加量为5-25份，该添加量在保证产品高黑亮，无需喷涂的优点外，不易引起流动性和强度的降低。
阻燃剂0.1-30份，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,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。
所述矿物增强聚碳酸酯复合材料还包括抗滴落剂、静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂以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，现结合具体实施例说明如下。
实施例1
实施例1中的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
将聚碳酸酯树脂及高流动树脂利用单轴搅拌桶搅拌10分钟，并将硅灰石及阻燃剂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，制作出矿物增强聚碳酸酯复合材料。
实施例2
实施例2中的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
将聚碳酸酯树脂及高流动树脂利用单轴搅拌桶搅拌10分钟，并将硅灰石及阻燃剂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，制作出矿物增强聚碳酸酯复合材料。
实施例3
实施例3中的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
将聚碳酸酯树脂及高流动树脂利用单轴搅拌桶搅拌10分钟，并将滑石粉、硫酸钡及阻燃剂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，制作出矿物增强聚碳酸酯复合材料。
实施例4
实施例4中的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其按重量份数表示包括：
将聚碳酸酯树脂及高流动树脂利用单轴搅拌桶搅拌10分钟，并将滑石粉、硫酸钡及阻燃剂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，制作出矿物增强聚碳酸酯复合材料。
以上各实施例熔融挤出造粒后，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 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 拉伸强度(MPa) | ISO527-1,-2 | 51.6 | 50.3 | 62.4 | 67.7 |
| 断裂伸长率(％) | ISO527-1,-2 | 3.8 | 3.7 | 2.3 | 1.9 |
| 弯曲强度(MPa) | ISO 178 | 93.5 | 92 | 109.4 | 122.8 |
| 弯曲模量(MPa) | ISO 178 | 5832 | 5905 | 5460 | 6686 |
| 冲击强度(KJ/m2) | ISO 180 | 3.45 | 4.3 | 2.8 | 2.6 |
| 阻燃性 | UL-94 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
通过表1可以得出：通过在聚乳酸树脂中添加高流动树脂、矿物填充物等成分，然后利用改性技术制成复合材料，该复合材料的机械性能优异，能够得到具有高强度、高刚性和较佳尺寸稳定性的产品。
并同时将实施例1及实施例2中得到的样条作对比，得出：实施例2中的高流动树脂添加量少，样条表面有极少量浮纤，而实施例1中高流动树脂添加量多，样条表面无浮纤，因此，随着高流动树脂的添加量变多，产品表面浮纤会降低。
将实施例3及实施例4中得到的样条作对比，得出：实施例3中用两种矿物填充物复配，产品表面无浮纤，实施例4中采用一种矿物填充物，表面存在极少量浮纤，因此，采用复配的矿物填充物会使效果更好。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经所述矿物增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品，该产品的最薄的部分(即薄壁部)的厚度为0.6-1.2mm，较优的为0.8-1.2mm，最优的为1.0-1.2mm。
综上所述，本发明的矿物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高流动树脂、矿物填充物等组分，不仅能够得到具有高强度、高刚性和较佳尺寸稳定性的产品，而且能够大幅降低浮纤现象，使产品表面达到无浮纤的效果，免喷涂，使产品用于无需喷漆的外观件及薄件中。
Claims (10)
1.一种矿物增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，按重量份数表示包括：
所述高流动树脂的熔融指数大于10g/10min。
2.根据权利要求1所述的矿物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的情况下，所述聚碳酸酯树脂的熔融指数为3-50g/10min。
3.根据权利要求1所述的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述高流动树脂为苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述矿物填充物为硅灰石、滑石粉、云母及硫酸钡中的至少一种，所述硅灰石为长径比大于4的硅灰石，所述滑石粉的颗粒粒度为5000-30000目，所述硫酸钡的密度大于4g/cm3。
5.根据权利要求1所述的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述矿物填充物的重量份数为5-25份。
6.根据权利要求1所述的矿物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、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所述的矿物增强聚碳酸酯复合材料，其特征在于，所述矿物增强聚碳酸酯复合材料还包括抗滴落剂、静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。
8.一种产品，其特征在于，所述产品为经所述权利要求1至7中任一项所述的矿物增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
9.根据权利要求8所述的产品，其特征在于，所述产品最薄的部分的厚度为0.6-1.2mm。
10.根据权利要求8所述的产品，其特征在于，所述产品最薄的部分的厚度为0.8-1.2mm。
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