[發明專利]碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料及其產品

在審

• 申請號: 201610475326.9
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN107541038A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 李俊偉
• 申請（專利權）人: 漢達精密電子（昆山）有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K13/06;C08K9/02;C08K7/06;C08K5/521;C08K3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料及其產品。

【背景技術】

隨著時代的發展，手持類電子消費品外殼已從單一的塑膠外殼逐漸呈現出多樣化趨勢。近年來，電腦、平板、手機、電視等行業向更輕更薄化發展。該行業現主要使用鋁合金、鐵框、聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂、玻璃纖維等材料，而鋁合金、鐵框工序繁多，且價格較貴；聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂、玻璃纖維材料可免噴涂、具有高黑亮的優點，但剛性不足，厚度只可做到1.8mm，無法做薄壁產品，應用受到限制。而碳纖維具有密度小、重量輕、剛性強等特性，這些優良的特性也逐步使之成為主要手持類電子消費品外殼材料。碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料可以代替鐵框、聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂、玻璃纖維，用于3C、家電產品的后殼、前框，但在碳纖維增強復合材料中，要對碳纖維進行表面處理，從而提高碳纖維和樹脂的界面相容性，但現有表面處理技術，多會破壞碳纖維表面碳結構，不同程度上降低了碳纖維本身高強度、高模量的物性。

有鑒于此，實有必要提供一種碳纖維的表面處理方法，并獲得一款高剛性、高韌性的碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料。

【發明內容】

因此，本發明的目的是提供一種碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料及其產品，該碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料及其產品能夠有效地改善聚碳酸酯剛性不足、厚度大的問題。

為了達到上述目的，本發明的碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料，相對于100重量份的聚碳酸酯，添加碳纖維10-60份，阻燃劑1-30份。

可選的，所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有機硅-聚碳酸酯中的一種或者多種復配。

可選地，在環境溫度為300℃，負荷為1.2kg時，所述聚碳酸酯的熔體質量流動速率為3-20g/10min。

可選的，所述碳纖維的直徑為4-10μm。

可選的，所述碳纖維先經過納米碳管分散液浸泡處理，該納米碳管分散液包括納米碳管、水溶性溶液、二乙二醇丁醚酯、異丙醇、甘油、二甲基亞砜、乙酸正丁酯、乙二醇丁醚、二乙二醇單丁醚、聚乙二醇中的至少一種，該納米碳管分散液中納米碳管的濃度為70-90％。

可選的，所述納米碳管的直徑為5～50nm，長度為0.5～10μm。

可選的，所述阻燃劑為四氟丁基磺酸鹽、有機磷酸酯、次磷酸酯、有機膦酸酯、次磷酸鹽及有機硅中的一種或者多種復配。

可選的，所述有機硅阻燃劑為聚硅氧烷。

可選的，所述碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料還包括抗滴落劑、潤滑劑、靜電防止劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、脫模劑或著色劑中的至少一種。

另外，本發明還提供一種產品，該產品為經所述碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料成型后產生的產品。

相較于現有技術，本發明的碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料及其產品，通過在聚碳酸酯中添加經過納米碳管分散液處理后的碳纖維以及阻燃劑，并且還通過添加抗滴落劑、潤滑劑、靜電防止劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、脫模劑或著色劑等組分進行改性處理，不僅大幅度提高了聚碳酸酯材料的剛性、韌性等物理性能，還可使阻燃等級高達UL-94 0.8mmV-0，使其可替普通的聚碳酸酯材料使用于3C類電子產品。

【具體實施方式】

本發明的碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料，其按重量份數表示包括：

聚碳酸酯100份，為了更好地擠出成型，在環境溫度為210℃，負荷為2.16Kg時，所述聚碳酸酯的熔體質量流動速率為3-20g/10min。所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有機硅-聚碳酸酯中的一種或者多種復配。

碳纖維10-60份，所述碳纖維的直徑為4-10μm，該碳纖維先經過納米碳管分散液浸泡處理，該納米碳管分散液包括納米碳管、水溶性溶液、二乙二醇丁醚酯、異丙醇、甘油、二甲基亞砜、乙酸正丁酯、乙二醇丁醚、二乙二醇單丁醚、聚乙二醇中的至少一種，該納米碳管分散液中納米碳管的濃度為70-90％。

其中，所述納米碳管的直徑為5～50nm，長度為0.5～10μm。

阻燃劑1-30份，所述阻燃劑為四氟丁基磺酸鹽、有機磷酸酯、次磷酸酯、有機膦酸酯、次磷酸鹽及有機硅中的至少兩種阻燃劑，阻燃等級最高可達UL 940.8mmV-0，所述有機硅阻燃劑為聚硅氧烷。

其中，在不損害本發明的效果范圍內，所述碳纖維阻燃聚碳酸酯復合材料還包括抗滴落劑、潤滑劑、靜電防止劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、脫模劑或著色劑中的至少一種，從而得到其他功能性復合材料。