CN108276672A - 一种用于计算机机箱外壳的复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于计算机机箱外壳的复合材料及其制备方法，涉及计算机硬件材料领域，该复合材料包括以下原料：聚丙烯树脂、聚苯硫醚纤维、马来酸酐接枝聚乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、硅酮母粒、改性高岭土、正硅酸乙酯、二乙二醇单丁醚、增塑剂、阻燃剂、偶联剂和紫外线吸收剂。其制备方法是通过对原料的混炼、熔融、挤压注模制得的。本发明的复合材料制备简单方便，生产成本低廉，制得的成品计算机机箱外壳具有优良的阻燃性、抗压强度及刚韧性，还能实现主机厚度、重量轻薄的目的，适宜推广应用。

Description

一种用于计算机机箱外壳的复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及计算机硬件材料领域，具体涉及一种用于计算机机箱外壳的复合材料及其制备方法。

背景技术

随着计算机行业的快速发展，计算机外壳防护材料也朝着强度高、刚性大、轻量化的方向发展。目前市场上多数的塑料外壳机箱都是采用PC/ABS工程塑料合金做原料的。这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。但是，随着笔记本电脑的发展，出于保护脆弱的电子元器件、加强整体架构强度等因素的考虑，PC/ABS合金的综合机械性能显得不够理想，进而造成整机厚度、重量不理想，难以实现超轻薄设计的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于计算机机箱外壳的复合材料及其制备方法，该种复合材料制备简单方便，生产成本低廉，制得的成品计算机机箱外壳具有优良的阻燃性、抗压强度及刚韧性，还能实现主机厚度、重量轻薄的目的，适宜推广应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种用于计算机机箱外壳的复合材料，包括以下原料：聚丙烯树脂40-50份、聚苯硫醚纤维10-20份、马来酸酐接枝聚乙烯15-25份、聚乙烯醇6-12份、聚碳酸酯5-15份、硅酮母粒4-10份、改性高岭土10-20份、正硅酸乙酯3-5份、二乙二醇单丁醚2-4份、增塑剂1-3份、阻燃剂1-3份、偶联剂1-3份和紫外线吸收剂1-3份；

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在380-420℃下焙烧45-55min，再用8-12％盐酸溶液浸泡1-2h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量2-4％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量1-3％的氯化石蜡、相当于高岭土重量2-4％的聚异丁烯和相当于高岭土重量3-5％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于500μm的粉末即制得本发明原料所需的改性高岭土。

进一步地，上述复合材料包括以下按重量份计的原料：聚丙烯树脂45份、聚苯硫醚纤维15份、马来酸酐接枝聚乙烯20份、聚乙烯醇9份、聚碳酸酯10份、硅酮母粒7份、改性高岭土15份、正硅酸乙酯4份、二乙二醇单丁醚3份、增塑剂2份、阻燃剂2份、偶联剂2份和紫外线吸收剂2份。

进一步地，上述改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在400℃下焙烧50min，再用10％盐酸溶液浸泡1.5h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量3％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量2％的氯化石蜡、相当于高岭土重量3％的聚异丁烯和相当于高岭土重量4％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于300μm的粉末即制得本发明原料所需的改性高岭土。

优选地，上述增塑剂采用五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯。

优选地，上述阻燃剂采用硼酸锌、氢氧化铝、三羟甲基氧化磷或二苯基磷酸酯中的一种或者一种以上。

优选地，上述偶联剂采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

优选地，上述紫外线吸收剂采用2，4，6-三(2，4-二羟基苯基)-1，3，5-三嗪、2(2-二羟基苯-5-苯甲基)苯并三唑或2，4二羟基二苯甲酮中的一种。

上述用于计算机机箱外壳的复合材料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)按所述重量份配比称取原料；

(2)将聚丙烯树脂、聚苯硫醚纤维和马来酸酐接枝聚乙烯熔融成液态，随后放入到化学气相沉积炉内，在温度为420-480℃条件下保温2-3h，冷却后粉碎并加入聚乙烯醇、聚碳酸酯、正硅酸乙酯和二乙二醇单丁醚，充分搅拌混合直至无团聚为止，接着加入剩余原料加热达到熔融状态，得混料；

(3)将混料通过注塑机的螺杆挤压注入至温度为85-95℃模具内，混料的注射压力为25-35Mpa，之后在25-35Mpa条件下保压30-40min，待其冷却固化即可。

本发明具有如下的有益效果：本发明的用于计算机机箱外壳的复合材料制备简单方便，生产成本低廉，通过对原料及生产工艺的改进和完善，不仅使得成品计算机机箱外壳整体性能提高，还能实现主机厚度、重量轻薄的目的，一方面，节省了材料成本的输出，另一方面，也便于主机内部热量的扩散；不仅如此，该种复合材料制得的机箱外壳阻燃等级高、抗压强度高、牢固不易变形；经研发技术人员检测，成品机箱外壳的抗压强度能达到26.4MPa，屈服强度能达到38.7MPa，缺口冲击强度能达到58.4J/m，容重小于等于52.0kg/m³，阻燃等级大于等于5VB，相比国标及市售行业性能标准，其性能具有显著的提升，适宜推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明中所用原料选购地如下表1所示：

表1

实施例1

一种用于计算机机箱外壳的复合材料，称取如下表2的原料：

表2

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在380℃下焙烧45min，再用8％盐酸溶液浸泡1h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量2％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量1％的氯化石蜡、相当于高岭土重量2％的聚异丁烯和相当于高岭土重量3％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于500μm的粉末即制得本发明原料所需的改性高岭土。

上述用于计算机机箱外壳的复合材料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将聚丙烯树脂、聚苯硫醚纤维和马来酸酐接枝聚乙烯熔融成液态，随后放入到化学气相沉积炉内，在温度为420℃条件下保温2h，冷却后粉碎并加入聚乙烯醇、聚碳酸酯、正硅酸乙酯和二乙二醇单丁醚，充分搅拌混合直至无团聚为止，接着加入剩余原料加热达到熔融状态，得混料；

(2)最后将混料通过注塑机的螺杆挤压注入至温度为85℃模具内，混料的注射压力为25Mpa，之后在25Mpa条件下保压30min，待其冷却固化即制得本发明的用于计算机机箱外壳的复合材料。

实施例2

一种用于计算机机箱外壳的复合材料，称取如下表3的原料：

表3

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在400℃下焙烧50min，再用10％盐酸溶液浸泡1.5h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量3％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量2％的氯化石蜡、相当于高岭土重量3％的聚异丁烯和相当于高岭土重量4％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于300μm的粉末即制得本发明原料所需的改性高岭土。

上述用于计算机机箱外壳的复合材料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将聚丙烯树脂、聚苯硫醚纤维和马来酸酐接枝聚乙烯熔融成液态，随后放入到化学气相沉积炉内，在温度为460℃条件下保温2.5h，冷却后粉碎并加入聚乙烯醇、聚碳酸酯、正硅酸乙酯和二乙二醇单丁醚，充分搅拌混合直至无团聚为止，接着加入剩余原料加热达到熔融状态，得混料；

(2)最后将混料通过注塑机的螺杆挤压注入至温度为90℃模具内，混料的注射压力为30Mpa，之后在30Mpa条件下保压35min，待其冷却固化即制得本发明的用于计算机机箱外壳的复合材料。

实施例3

一种用于计算机机箱外壳的复合材料，称取如下表4的原料：

表4

上述的改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在420℃下焙烧55min，再用12％盐酸溶液浸泡2h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量4％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量3％的氯化石蜡、相当于高岭土重量4％的聚异丁烯和相当于高岭土重量5％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于500μm的粉末即制得本发明原料所需的改性高岭土。

上述用于计算机机箱外壳的复合材料的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将聚丙烯树脂、聚苯硫醚纤维和马来酸酐接枝聚乙烯熔融成液态，随后放入到化学气相沉积炉内，在温度为480℃条件下保温3h，冷却后粉碎并加入聚乙烯醇、聚碳酸酯、正硅酸乙酯和二乙二醇单丁醚，充分搅拌混合直至无团聚为止，接着加入剩余原料加热达到熔融状态，得混料；

(2)最后将混料通过注塑机的螺杆挤压注入至温度为95℃模具内，混料的注射压力为35Mpa，之后在35Mpa条件下保压40min，待其冷却固化即制得本发明的用于计算机机箱外壳的复合材料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：聚丙烯树脂40-50份、聚苯硫醚纤维10-20份、马来酸酐接枝聚乙烯15-25份、聚乙烯醇6-12份、聚碳酸酯5-15份、硅酮母粒4-10份、改性高岭土10-20份、正硅酸乙酯3-5份、二乙二醇单丁醚2-4份、增塑剂1-3份、阻燃剂1-3份、偶联剂1-3份和紫外线吸收剂1-3份；

所述改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在380-420℃下焙烧45-55min，再用8-12％盐酸溶液浸泡1-2h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量2-4％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量1-3％的氯化石蜡、相当于高岭土重量2-4％的聚异丁烯和相当于高岭土重量3-5％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于500μm的粉末即得。

2.根据权利要求1所述的一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：聚丙烯树脂45份、聚苯硫醚纤维15份、马来酸酐接枝聚乙烯20份、聚乙烯醇9份、聚碳酸酯10份、硅酮母粒7份、改性高岭土15份、正硅酸乙酯4份、二乙二醇单丁醚3份、增塑剂2份、阻燃剂2份、偶联剂2份和紫外线吸收剂2份。

3.根据权利要求1所述的一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，所述改性高岭土通过以下步骤制得：先将高岭土在400℃下焙烧50min，再用10％盐酸溶液浸泡1.5h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，之后加入相当于高岭土重量3％的月桂醇硫酸钠、相当于高岭土重量2％的氯化石蜡、相当于高岭土重量3％的聚异丁烯和相当于高岭土重量4％氧化镁粉末，经搅拌混匀、烘干、粉碎至粒径小于等于300μm的粉末即得。

4.根据权利要求1所述的一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯。

5.根据权利要求1所述的一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为硼酸锌、氢氧化铝、三羟甲基氧化磷或二苯基磷酸酯中的一种或者一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种用于计算机机箱外壳的复合材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为2，4，6-三(2，4-二羟基苯基)-1，3，5-三嗪、2(2-二羟基苯-5-苯甲基)苯并三唑或2，4二羟基二苯甲酮中的一种。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的用于计算机机箱外壳的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述重量份配比称取原料；

(2)将聚丙烯树脂、聚苯硫醚纤维和马来酸酐接枝聚乙烯熔融成液态，随后放入到化学气相沉积炉内，在温度为420-480℃条件下保温2-3h，冷却后粉碎并加入聚乙烯醇、聚碳酸酯、正硅酸乙酯和二乙二醇单丁醚，充分搅拌混合直至无团聚为止，接着加入剩余原料加热达到熔融状态，得混料；

(3)将混料通过注塑机的螺杆挤压注入至温度为85-95℃模具内，混料的注射压力为25-35Mpa，之后在25-35Mpa条件下保压30-40min，待其冷却固化即可。