[發明專利]一種連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料及其制備方法在審
| 申請號: | 201310099815.5 | 申請日: | 2013-03-26 |
| 公開(公告)號: | CN104072964A | 公開(公告)日: | 2014-10-01 |
| 發明(設計)人: | 楊桂生;劉明昌 | 申請(專利權)人: | 上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司 |
| 主分類號: | C08L69/00 | 分類號: | C08L69/00;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/159;B29C70/30 |
| 代理公司: | 上海智信專利代理有限公司 31002 | 代理人: | 吳林松 |
| 地址: | 201109 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 連續 玻璃纖維 增強 聚碳酸酯 復合材料 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明屬于高分子復合材料技術領域,涉及一種連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料及其制備方法。
背景技術
連續纖維增強熱塑性塑料是20世紀70年代初開發出來的一種聚合物基復合材料,它由熱塑性樹脂基體和連續增強體纖維以及一些助劑組成,樹脂均勻地分布在纖維間,形成連續相,以固定纖維的空間位置,并在材料內部傳遞載荷,樹脂基體賦予連續纖維增強熱塑性塑料復合材料優良的力學性能、熱性能、加工性能和耐化學腐蝕性,大部分熱塑性樹脂都可以作為樹脂基體,比如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等等。因此,連續纖維增強熱塑性塑料復合材料具有綜合性能高、易成型、可重復利用等特點。廣泛應用于航天、航空、汽車、電子和電器等領域。
聚碳酸酯(PC)是一種分子結構特殊、綜合性能優良的熱塑性工程樹脂,目前,它的應用迅速發展,在五大工程樹脂中的應用中,排名第二,僅次于尼龍的應用。由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內具有良好而恒定的電絕緣性,是優良的絕緣材料。同時,其良好的難燃性、尺寸穩定性和優良的抗沖擊性能,使其在電子電器行業形成了廣闊的應用領域,如零件精度要求較高的筆記本電腦、視頻錄像機和彩色電視機中的重要零部件方面。
為了拓寬聚碳酸酯的應用范圍,近幾年在著力開發連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料。由于聚碳酸酯的剛性鏈結構,使它在加工過程中粘度較高,聚碳酸酯熔體的高粘度造成其加工流動性不佳,使得聚碳酸酯對玻璃纖維的浸潤性差,而且復合材料層間的界面結合作用也較差,導致復合材料整體性能不佳,外觀差。
在本發明中,選擇了環形對苯二甲酸丁二醇酯(CBT)與聚碳酸酯共混改性,提高聚碳酸酯的加工流動性。環形對苯二甲酸丁二醇酯與聚碳酸酯的相容性很好,極少的添加量,就可以大幅度提高聚碳酸酯的流動性,而且幾乎不影響材料的力學性能。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料及其制備方法。
為實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
本發明通過加入適量的環形對苯二甲酸丁二醇酯與聚碳酸酯共混改性,環形對苯二甲酸丁二醇酯與聚碳酸酯的相容性很好,極少的添加量,就可以大幅度提高聚碳酸酯的流動性,而且幾乎不影響材料的力學性能;玻璃纖維的加入,也很大程度上提高材料的力學性能。
一種連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料,由包含以下重量份的組分制成:
所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維布。
所述的環形對苯二甲酸丁二醇酯分子式為:
優選型號為美國Cyclics公司生產的CBT100。
所述的偶聯劑選自3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)或3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)。
所述的抗氧劑選自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)或β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)。
所述的潤滑劑選自硅酮粉、TAF(改性乙撐雙脂肪酸酰胺,蘇州興泰國光化學助劑有限公司)或RH-313(季戊四醇硬脂酸酯,東莞市健行塑膠制品有限公司)中的一種。
所述的聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯。
一種上述連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料的制備方法,包含以下步驟:
(1)制備聚碳酸酯薄膜
將包含有40~100份聚碳酸酯、1~5份環形對苯二甲酸丁二醇酯、0.02~1.0份偶聯劑、0.1~0.5份抗氧劑和0.2~1.0份潤滑劑的原料混合制備成薄膜;
(2)將100份玻璃纖維布疊加到兩層步驟(1)制得的聚碳酸酯薄膜的中間,經過熱壓輥,使聚碳酸酯浸入到玻璃纖維布中,再經過冷卻裝置,制得玻璃纖維布預浸帶;
(3)將步驟(2)制得的玻璃纖維布預浸帶裁剪、鋪疊,并熱壓成型,得到連續玻璃纖維增強聚碳酸酯復合材料。
所述的步驟(1)中聚碳酸酯薄膜是通過熱熔流延法或吹塑制得,薄膜的厚度為0.070~0.170mm。
所述的步驟(2)中纖維布與聚碳酸酯薄膜相遇,再疊加到兩層離型紙的中間,用熱壓輥將纖維布與樹脂薄膜壓成一個整體,冷卻后切邊,制備玻璃纖維布預浸帶,并回收離型紙。
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