[發(fā)明專利]一種改性PC及TPU的復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211069773.6
• 申請(qǐng)日: 2022-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115353728B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 刁銳敏;胥鈺;李智軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川龍華光電薄膜股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L75/04
• 分類(lèi)號(hào): C08L75/04;C08L69/00;C08L91/06;C08L71/02;C08K5/523;C08K5/524;C08K5/5419;C08K5/549;C08K5/521;B29C48/00;B29C48/08;B29C69/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 向丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種改性PC及TPU的復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，所述復(fù)合材料可用于制備手機(jī)后殼，主要由PC改性樹(shù)脂和TPU改性樹(shù)脂共擠而制得，按重量份數(shù)計(jì)，PC改性樹(shù)脂中的原料組分包括：聚碳酸酯100份、阻燃劑5～15份、相容劑0.5～1份和其他助劑1.5～3份；按重量份數(shù)計(jì)，TPU改性樹(shù)脂中的原料組分包括：含氟熱塑性聚氨酯彈性體100份、阻燃劑4～12份、噴霜抑制劑2～4份和其他助劑3～6份。可解決現(xiàn)有TPU和PC直接通過(guò)粘接層而粘貼存在的制備工序復(fù)雜及易分層的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子改性復(fù)合材料領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是一種改性PC及TPU的復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著通信和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，手機(jī)在短短二十幾年時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)過(guò)了數(shù)次升級(jí)換代，成為科技進(jìn)步的時(shí)代縮影，而手機(jī)外殼不僅是手機(jī)強(qiáng)有力的防護(hù)傘，還能有效地減少灰塵的侵襲，降低意外摔落的損害，增強(qiáng)手機(jī)的使用壽命，更重要的是能提升使用者的產(chǎn)品體驗(yàn)。因此，制作手機(jī)外殼的材料要求具有強(qiáng)度高、耐熱導(dǎo)熱性良好、具有電磁屏蔽性、尺寸穩(wěn)定、外觀好等特點(diǎn)，而成形產(chǎn)品則向輕量薄壁化方向發(fā)展，以達(dá)到保護(hù)、散熱、美觀的作用，目前手機(jī)后蓋材質(zhì)主要有金屬材質(zhì)、玻璃材質(zhì)以及工程塑料。

金屬材料從古至今都是人們喜愛(ài)的材料，從電腦到手機(jī)，都有金屬的身影。金屬擁有強(qiáng)大的剛性，能夠給保護(hù)手機(jī)起到足夠的支撐力和防護(hù)能力。然而，金屬材料作為手機(jī)后蓋存在以下缺點(diǎn)，一是上色工藝相較于塑料困難不少，二是金屬如果不做切割，一體化的金屬會(huì)有電磁屏蔽的特性，會(huì)使得信號(hào)減弱，進(jìn)而影響手機(jī)最基本的通訊功能，此外，隨著人們對(duì)金屬后蓋產(chǎn)生的審美的疲勞，以及對(duì)信號(hào)的削弱，最后使得金屬后蓋漸漸走下了歷史的神壇。

玻璃后蓋因?yàn)槠洳馁|(zhì)的特殊性，對(duì)手機(jī)信號(hào)、NFC信號(hào)、無(wú)線充電的磁場(chǎng)完全無(wú)干擾，加之，玻璃本身是透明的所以通過(guò)采用油墨絲印層、多層光學(xué)鍍膜、3D光刻層等新工藝，打造出具有炫彩光紋的玻璃材質(zhì)手機(jī)。但玻璃后蓋存在的致命的缺點(diǎn)是抗摔性和耐磨性能較差，在外力作用下易碎，因此為消費(fèi)者帶來(lái)了較差的體驗(yàn)。這也為類(lèi)玻璃類(lèi)材料（工程塑料）帶來(lái)的極大的發(fā)展前景。

由于5G時(shí)代的來(lái)臨，手機(jī)后蓋去金屬化趨勢(shì)加快，工程塑料外殼再次成為了研究熱點(diǎn)。工程塑料后蓋與玻璃后蓋相比，具有玻璃材質(zhì)的光學(xué)性能，且更加輕薄、具備更強(qiáng)的抗摔性、耐磨性、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性，常用于制造手機(jī)外殼的工程塑料主要有PC、ABS、PC+ABS三大類(lèi)。

塑膠硬殼，主要以PC材質(zhì)為主，由于PC分子結(jié)構(gòu)的特殊性，使其具有十分優(yōu)異的綜合性能。PC的線性大分子是由碳酸酯基-OCOO-、異丙撐基-C?(CH₃)₂和苯環(huán)相連構(gòu)成的。PC分子主鏈上的苯環(huán)是剛性的，碳酸酯基是極性吸水基團(tuán)且是柔性的，碳酸酯基與左右的兩個(gè)苯環(huán)構(gòu)成了共扼體系，增強(qiáng)了高分子主鏈的剛性和穩(wěn)定性，而且異丙撐基限制了分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，增大了分子鏈的剛性，因此聚碳酸酯的剛性較好，耐熱性十分優(yōu)異，此外PC還具有十分優(yōu)異的透明性、抗沖擊性、阻燃性、尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變性、耐熱耐寒性及電絕緣性，是目前最受歡迎的手機(jī)殼材料之一。然而，PC也有許多不可忽略的缺點(diǎn)，例如耐磨性不佳，這使得其作為保護(hù)殼使用時(shí)，容易造成保護(hù)殼表面因擦刮而形成劃痕，在外部應(yīng)力條件下易發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂等。另外，與大多數(shù)熱塑性樹(shù)脂相同，熱塑性樹(shù)脂在加工時(shí)，為降低熔體粘度，常加入多組分助劑，然而助劑的引入可能會(huì)導(dǎo)致膜產(chǎn)品的“噴霜”現(xiàn)象，即助劑以及樹(shù)脂加工過(guò)程中因高溫而降解的低分子量聚合物的析出現(xiàn)象。

為解決PC保護(hù)膜的耐磨性差，易刮花的技術(shù)問(wèn)題，公開(kāi)號(hào)為CN111393821A的中國(guó)發(fā)明專利提供了一種新的樹(shù)脂配方，由聚碳酸酯、有機(jī)硅樹(shù)脂、改良木材、增韌劑、填充劑及抗氧化劑組成，由該配方制備的PC保護(hù)膜，雖然在一定程度上可以改善其耐磨性，然而卻無(wú)法解決PC膜擠出加工過(guò)程中的“噴霜”現(xiàn)象。