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一種高光聚碳酸酯加纖復合材料的制作方法

文檔序號:12403397閱讀:676來源:國知局

本發(fā)明涉及應用于空調領域的高分子材料領域,更具體地,本發(fā)明涉及一種高光聚碳酸酯加纖復合材料。



背景技術:

聚碳酸酯(PC)是分子鏈中含有碳酸酯基化合物的總稱,通??梢愿鶕?jù)其基團的不同分為脂肪族型、脂肪族-芳香族型、芳香族型等,且以雙酚A型PC為主。PC的熔融溫度為280~310℃,熱分解溫度大于400℃,透明性和沖擊性能非常優(yōu)異。

空調行業(yè)競爭越來越激烈,對結構設計、外觀要求越來越高,且更注重外觀和成本。目前擋風板用ABS、聚碳酸酯、聚碳酸酯加纖材料或ABS加纖材料,普通ABS、聚碳酸酯由于比重較輕,收縮較大,擋風效果不好,聚碳酸酯加纖由于浮纖不好控制,外觀達不到要求,流動性差,成型困難。

因此,亟需解決表面浮纖、收縮尺寸,既保留了ABS、聚碳酸酯材料的光澤,又解決擋風板重量、硬度和收縮問題,本發(fā)明提供高光聚碳酸酯加纖復合材料,能夠解決聚碳酸酯加纖后表面浮纖及加工過程中流動性的問題,又解決擋風板重量、硬度和收縮問題。



技術實現(xiàn)要素:

為了解決上述技術問題,本發(fā)明的第一個方面提供了一種高光聚碳酸酯加纖復合材料,按重量份計算,其制備原料包括:

其中,所述改性短切玻璃纖維為短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚,所述改性聚苯硫醚為磺化聚苯硫醚接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺;所述磷酸酯包括磷酸三苯酯、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙-2,6-二甲苯基磷酸酯中一種或多種。

在一種實施方式中,按重量份計算,其制備原料包括:

在一種實施方式中,所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備原料還包括0.1~5份抗氧劑,所述抗氧劑包括羥基苯基苯并三唑、3-羥基-3-甲基-2-丁酮肟、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺中一種或多種。

在一種實施方式中,所述抗氧劑包括羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺。

在一種實施方式中,所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:(0.2~0.7):(0.2~1.0)。

在一種實施方式中,所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:(0.3~0.5):(0.2~0.7)。

在一種實施方式中,所述改性短切玻璃纖維粉的直徑為2~15μm。

在一種實施方式中,所述磺化聚苯硫醚的磺化度為1~10%。

在一種實施方式中,所述短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚的接枝率為1~5%。

本發(fā)明的另一方面提供了高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法,至少包括以下步驟:

(1)按照重量份數(shù)稱取各組分原料,將聚碳酸酯、一半重量份改性短切玻璃纖維、MBS增韌劑混合后,加入低速攪拌機中,于60~100℃下,攪拌1~2h;

(2)向步驟(1)中加入磷酸酯、剩下的改性短切玻璃纖維、抗氧劑和銳鈦型鈦白粉,繼續(xù)攪拌1~2h,得到混合物料;所述磷酸酯的加入方式為側喂料加注方式加入;

(3)將步驟(2)混合物料加入雙螺桿擠出機,控制螺桿轉速為100~150r/min,溫度為180~250℃,同時對機筒進行抽真空處理,真空度為0.02~0.08Mpa,熔融擠出造粒得到高光聚碳酸酯加纖復合材料。

參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點。

具體實施方式

參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實施方法的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本發(fā)明的內容。除非另有限定,本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發(fā)明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時,以本說明書中的定義為準。

如本文所用術語“由…制備”與“包含”同義。本文中所用的術語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形,意在覆蓋非排它性的包括。例如,包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素,而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。

連接詞“由…組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權利要求中,此短語將使權利要求為封閉式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但與其相關的常規(guī)雜質除外。當短語“由…組成”出現(xiàn)在權利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時,其僅限定在該子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作為整體的所述權利要求之外。

當量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時,這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍,而不論該范圍是否單獨公開了。例如,當公開了范圍“1至5”時,所描述的范圍應被解釋為包括范圍“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。當數(shù)值范圍在本文中被描述時,除非另外說明,否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內的所有整數(shù)和分數(shù)。

單數(shù)形式包括復數(shù)討論對象,除非上下文中另外清楚地指明。“任選的”或者“任意一種”是指其后描述的事項或事件可以發(fā)生或不發(fā)生,而且該描述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。

說明書和權利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量,表示本發(fā)明并不限定于該具體數(shù)量,還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會導致相關基本功能的改變的修正的部分。相應的,用“大約”、“約”等修飾一個數(shù)值,意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中,近似用語可能對應于測量數(shù)值的儀器的精度。在本申請說明書和權利要求書中,范圍限定可以組合和/或互換,如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。

此外,本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個”對要素或組分的數(shù)量要求(即出現(xiàn)次數(shù))無限制性。因此“一個”或“一種”應被解讀為包括一個或至少一個,并且單數(shù)形式的要素或組分也包括復數(shù)形式,除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。

“聚合物”意指通過聚合相同或不同類型的單體所制備的聚合化合物。通用術語“聚合物”包含術語“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”與“共聚體”。

“共聚體”意指通過聚合至少兩種不同單體制備的聚合物。通用術語“共聚體”包括術語“共聚物”(其一般用以指由兩種不同單體制備的聚合物)與術語“三元共聚物”(其一般用以指由三種不同單體制備的聚合物)。其亦包含通過聚合四或更多種單體而制造的聚合物?!肮不煳铩币庵竷煞N或兩種以上聚合物通過物理的或化學的方法共同混合而形成的聚合物。

本發(fā)明的第一個方面提供了一種高光聚碳酸酯加纖復合材料,按重量份計算,其制備原料包括:

其中,所述改性短切玻璃纖維為短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚,所述改性聚苯硫醚為磺化聚苯硫醚接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺;所述磷酸酯包括磷酸三苯酯、間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙-2,6-二甲苯基磷酸酯中一種或多種。

在一種實施方式中,按重量份計算,其制備原料包括:

聚碳酸酯

聚碳酸酯綜合性能突出,是非常好的熱塑性工程塑料,具有良好的抗沖擊性能、耐蠕變性能,較高的剛性、彎曲強度和拉伸強度,良好的耐熱性和耐寒性,電絕緣性好,耐潮,透光性可達到90%。聚碳酸酯具有較高的折射率,且耐沖擊性能佳,加工性能也好,無需添加劑就可以達到UL94標準的V-0阻燃級。

在一種實施方式中,所述聚碳酸酯為雙酚A型聚碳酸酯,即2,2-(4-羥基苯基)丙烷聚碳酸酯。

改性短切玻璃纖維

玻璃的主要成分是二氧化硅以及鈉和鉀等一價氧化物、鋇等堿金屬的二價氧化物、鋁的三價氧化物等,經(jīng)研究證明玻璃纖維的結構和玻璃的結構本質上沒什么區(qū)別,玻璃是由二氧化硅的四面體組成的三維網(wǎng)絡結構,網(wǎng)絡間的空隙由鈉離子填充,每一個四面體均由一個硅原子與其周圍的氧原子形成離子鍵,而不是直接聯(lián)到網(wǎng)絡結構上。

玻璃纖維增強復合材料具有以下明顯的特點:力學性能在不同程度上得到提高,如機械強度、耐疲勞強度、彈性模量、耐蠕變性能、減震性、破損安全性等;熱性能得到提高,如熱變形溫度增大、熱膨脹系數(shù)下降、熱傳導率增大;尺寸穩(wěn)定性得到提高,由于成型收縮率減小、受熱變形小,所以尺寸穩(wěn)定性好;成型加工性能得到了改善,縮短了成型加工周期;其它性能如硬度得到提高,吸水性降低,流動性下降。

所述改性短切玻璃纖維的制備方法如下:

(1)磺化聚苯硫醚:將聚苯硫醚溶解在濃硫酸中,所述聚苯硫醚與所述濃硫酸的重量比為1:(7-15),80℃-120℃下反應5-10h后,降至室溫,倒入去離子水中,充分洗滌至中性后,過濾并于真空烘箱中120℃下干燥12h,得到磺化聚苯硫醚;

(2)磺化聚苯硫醚接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺:將上述得到磺化的聚苯硫醚、N-三羥甲基甲基丙烯酰胺溶解在多聚磷酸中,所述N-三羥甲基甲基丙烯酰胺、所述磺化聚苯硫醚、所述多聚磷酸的重量比為1:(1-2):(10-15),150℃下反應5-10h后,降至室溫,倒入丙酮中,充分洗滌后,過濾并于真空烘箱中120℃下干燥16h,得到接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚;

(3)將上述得到的接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚、乳化劑OP-10加入至純化水中,攪拌1h,然后加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷、短切玻璃纖維,所述接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚、所述乳化劑OP-10、所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷、所述短切玻璃纖維的重量比為1:(0.1~0.3):(0.5~1.0):(5~10),95℃下反應5-10h后,降至室溫,倒入乙醇中,充分洗滌后,過濾并于真空烘箱中80℃下干燥12h。

磺化反應是指向有機分子引入磺酸基(SO3H)、磺酸鹽基(如SO3Na)或磺酰鹵基(SO2X)的化學反應,其中引入磺酰鹵基的反應又可以定義為鹵磺化反應。根據(jù)磺化反應所引入的取代基,磺化反應的產(chǎn)物可以是磺酸(RSO3H)、磺酸鹽(RSO3M,M為銨或金屬離子)或磺酰鹵(RSO2X)。根據(jù)磺酸基中硫原子和有機物分子中相連的原子不同,得到的產(chǎn)物可以是與碳原子相連的磺酸化合物(RSO3H);與氧原子相連的硫酸酯(ROSO3H);與氮原子相連的磺胺化合物(RNHSO3H)。

磺化劑的種類較多,反應機理也不一樣。有的是親電反應,如硫酸、三氧化硫、發(fā)煙硫酸等;有的是親核反應,如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉等;有的是自由基反應,如二氧化硫與氯氣、二氧化硫與氧氣等。苯環(huán)上的磺化是親電反應。首先是親電試劑進攻苯環(huán),生成碳正離子,然后失去一個質子,生成苯磺酸或取代苯磺酸。

常用的磺化劑有三氧化硫、濃硫酸、發(fā)煙硫酸、氯磺酸。

三氧化硫是一種無色易升華固體,具有三種物相。使用三氧化硫作為磺化劑反應速度快,設備容積小,并且不需要額外加熱。由于三氧化硫的活性大、反應能力強,且不會生成水,三氧化硫的用量可以接近理論量,在磺化之后不需要濃縮廢酸,不用中和廢酸而產(chǎn)生多余的中性鹽,具有其它磺化劑無法比擬的優(yōu)點。但是其缺點是磺化反應放熱劇烈,容易導致底物分解或生成砜類等副產(chǎn)物,并且反應物的粘度高,給傳熱帶來困難。

濃硫酸是一種具有高度腐蝕性的強礦物酸,濃硫酸具有強氧化性、脫水性、強腐蝕性、難揮發(fā)性、酸性、吸水性。濃硫酸作為磺化劑時,發(fā)生的副反應較少,但是磺化反應的反應速率較慢。每生成1mol磺化產(chǎn)物同時會生成1mol水,會使?jié)饬蛩岬臐舛认陆?,同時為了使磺化反應順利進行,需要加入過量的硫酸脫水。

發(fā)煙硫酸是三氧化硫溶于濃硫酸的產(chǎn)物,通常有兩種規(guī)格,即含游離三氧化硫為20%-25%和60%-65%。這兩種發(fā)煙硫酸的凝固點低,常溫下為液體,便于使用和運輸。發(fā)煙硫酸作為磺化劑時,反應速度快,反應溫度較低,同時具有工藝簡單、設備投資低、易操作等優(yōu)點。缺點是對有機物的作用過于劇烈,常伴有氧化,生成砜等副產(chǎn)品。此外,磺化后會產(chǎn)生水。

氯磺酸是一種無色或淡黃色的液體,具有辛辣氣味,在空氣中發(fā)煙,是硫酸的一個羥基被氯取代后形成的化合物。氯磺酸作為磺化劑使用時,反應能力強,反應條件溫和,得到的產(chǎn)品較純。副產(chǎn)物為氯化氫,可以在負壓下排出,有利于反應完全進行。缺點是價格較高,且分子量大,引入一個磺酸基的磺化劑用量見多。此外,反應中產(chǎn)生的氯化氫具有強腐蝕性。

在一種實施方式中,所述磺化反應的磺化劑為濃硫酸、發(fā)煙硫酸、氯磺酸中一種或多種;優(yōu)選地,所述磺化劑為濃硫酸。

在一種實施方式中,所述磺化聚苯硫醚的磺化度為1~10%;優(yōu)選地,所述磺化聚苯硫醚的磺化度為4~7%。

在一種實施方式中,所述改性短切玻璃纖維粉的直徑為2~15μm;優(yōu)選地,所述改性短切玻璃纖維粉的直徑為4~13μm。

在一種實施方式中,所述短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚的接枝率為1~5%;優(yōu)選地,所述短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚的接枝率為3.2%。

現(xiàn)有技術中玻璃纖維增強樹脂的抗彎剛度,開裂荷載和極限荷載,但是玻璃纖維為相對惰性的且難以與樹脂化學鍵結,無機玻璃通常經(jīng)由機械聯(lián)鎖或至多氫鍵結而鍵結至石膏基質,因此黏附力較強;聚苯硫醚具有機械強度高、耐高溫、耐化學藥品性、難燃、熱穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)良等優(yōu)點,但是聚苯硫醚是一種結晶性的聚合物,具有很強的剛性結構,故通過對聚苯硫醚將進行磺化,引入強吸電子基團-磺酸基,改善聚苯硫醚在有機溶劑和水中的溶解性以及化學反應活性;再在磺化聚苯硫醚上接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺,引入羥基和氨基,有利于改性聚苯硫醚在硅烷劑的作用下與玻璃纖維進行化學反應,改善了玻璃纖維的脆性和粘結力,解決聚碳酸酯加纖后表面浮纖等問題。

磷酸酯

磷酸酯又稱正磷酸酯,是磷酸的酯衍生物,屬于磷酸衍生物的一類。磷酸為三元酸,因此根據(jù)取代烴基數(shù)的不同,又可將磷酸酯分為伯磷酸酯(磷酸一酯、烴基磷酸)、仲磷酸酯(磷酸二酯)和叔磷酸酯(磷酸三酯)。

在一種實施方式中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯)。

MBS增韌劑

MBS(Methyl methacrylate-Butadiene-Styrene)樹脂是甲基丙烯酸甲酯(M),丁二烯(B)及苯乙烯(S)的三元共聚物,它具有典型的核-殼結構。

MBS樹脂的生產(chǎn)過程是先以丁二烯和苯乙烯在水和乳化劑中進行乳化,在引發(fā)劑的引發(fā)作用下進行聚合,生產(chǎn)丁苯膠乳(SBR膠乳),再加入苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯進行乳液接枝聚合,得到MBS樹脂接枝膠乳(MBS樹脂膠乳),最后經(jīng)過凝聚、脫水和干燥處理后得到MBS樹脂成品。

分散劑

分散劑用于減少水量和降低水粉比。

在一種實施方式中,所述分散劑為奈磺酸鹽。

在一種實施方式中,所述分散劑奈磺酸鹽為甲基奈磺酸鈉。

鈦白粉

鈦白粉(英文名稱:titanium dioxide),主要成分為二氧化鈦(TiO2)的白色顏料。學名為二氧化鈦(titanium dioxide),分子式為TiO2是一種多晶化合物,其質點呈規(guī)則排列,具有格子構造。

二氧化鈦的化學性質極為穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應,對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于烯酸及無機酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應,具有光化學活性。二氧化鈦在自然界有三種結晶形態(tài):金紅石型、銳鈦型和板鈦型。

在一種實施方式中,所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

銳鈦型鈦白粉屬于顏料級鈦白粉,具有遮蓋力強,著色力高,耐候性好等特點。

抗氧劑

抗氧劑是高分子制品(例如塑料、橡膠、涂料、合成纖維)的一種添加劑,它能屏蔽或吸收紫外線的能量,猝滅單線態(tài)氧及將氫過氧化物分解成非活性物質等功能,使高分子聚合物在光的輻射下,能排除或減緩光化學反應可能性,阻止或延遲光老化的過程,從而達到延長高分子聚合物制品使用壽命的目的。

在一種實施方式中,所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備原料還包括0.1~5份抗氧劑,所述抗氧劑包括羥基苯基苯并三唑、3-羥基-3-甲基-2-丁酮肟(CAS號7431-25-6)、乙酰羥肟酸乙酯(CAS號10576-12-2)、N,2-二羥基苯甲酰胺(CAS號89-73-6)中一種或多種。

在一種實施方式中,所述抗氧劑包括羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺。

在一種實施方式中,所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:(0.2~0.7):(0.2~1.0)。

在一種實施方式中,所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:(0.3~0.5):(0.2~0.7);優(yōu)選地,所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:0.36:0.47。

本發(fā)明的另一方面提供了高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法,至少包括以下步驟:

(1)按照重量份數(shù)稱取各組分原料,將聚碳酸酯、一半重量份改性短切玻璃纖維、MBS增韌劑混合后,加入低速攪拌機中,于60~100℃下,攪拌1~2h;

(2)向步驟(1)中加入磷酸酯、剩下的改性短切玻璃纖維、抗氧劑和銳鈦型鈦白粉,繼續(xù)攪拌1~2h,得到混合物料;所述磷酸酯的加入方式為側喂料加注方式加入;

(3)將步驟(2)混合物料加入雙螺桿擠出機,控制螺桿轉速為100~150r/min,溫度為180~250℃,同時對機筒進行抽真空處理,真空度為0.02~0.08Mpa,熔融擠出造粒得到高光聚碳酸酯加纖復合材料。

本發(fā)明通過接枝改性聚苯硫醚對玻璃纖維進行改性,不僅增強了改性玻璃纖維與聚碳酸酯之間的粘結力、聚碳酸酯復合材料之間的鍵結力,也改善了玻璃纖維的脆性、耐磨性及聚碳酸酯復合材料的韌性和強度,進而提高復合材料抗壓縮強度等性能以及復合材料的良好的加工性能。

本發(fā)明加入抗氧劑羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯和N,2-二羥基苯甲酰胺,極性基團的引入,不僅提高了聚碳酸酯的耐候性,還提高了聚碳酸酯復合材料中改性短切玻璃纖維分子之間的化學鍵和力,進一步改善聚碳酸酯加纖后表面浮纖的問題。

另外,本發(fā)明在聚碳酸酯復合材料制備的過程中,混料采用低速間歇混料方式,避免高速混合短玻纖易起毛膨脹問題,喂料穩(wěn)定;采用側喂料加磷酸酯方式,添加穩(wěn)定,解決傳統(tǒng)磷酸酯不穩(wěn)定、易結團等技術問題。

綜上所述,本發(fā)明通過改性短切玻璃纖維、加入抗氧劑羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯和N,2-二羥基苯甲酰胺、混料采用低速間歇混料方式及用側喂料加磷酸酯方式,解決表面浮纖、收縮尺寸,既保留了ABS、聚碳酸酯材料的光澤,又解決擋風板重量、硬度和收縮問題。

下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述。有必要在此指出的是,以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明,不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制,該領域的專業(yè)技術人員根據(jù)上述本發(fā)明的內容做出的一些非本質的改進和調整,仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外,如果沒有其它說明,所用原料都是市售的,購于國藥化學試劑。

實施例1

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉;所述抗氧劑為羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺的混合物。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法如下:

(1)按照重量份數(shù)稱取各組分原料,將聚碳酸酯、一半重量份改性短切玻璃纖維、MBS增韌劑混合后,加入低速攪拌機中,于80℃下,攪拌2h;

(2)向步驟(1)中加入磷酸酯、剩下的改性短切玻璃纖維、抗氧劑和銳鈦型鈦白粉,繼續(xù)攪拌2h,得到混合物料;所述磷酸酯的加入方式為側喂料加注方式加入;所述抗氧劑中所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:0.36:0.47;

(3)將步驟(2)混合物料加入雙螺桿擠出機,控制螺桿轉速為130r/min,溫度為210℃,同時對機筒進行抽真空處理,真空度為0.05Mpa,熔融擠出造粒得到高光聚碳酸酯加纖復合材料;所述改性短切玻璃纖維粉的直徑為8μm。

所述改性短切玻璃纖維的制備方法如下:

(1)磺化聚苯硫醚:將聚苯硫醚溶解在濃硫酸中,所述聚苯硫醚與所述濃硫酸的重量比為1:8,90℃下反應9h后,降至室溫,倒入去離子水中,充分洗滌至中性后,過濾并于真空烘箱中120℃下干燥12h,得到磺化聚苯硫醚;所述磺化聚苯硫醚的磺化度為5%;

(2)磺化聚苯硫醚接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺:將上述得到磺化的聚苯硫醚、N-三羥甲基甲基丙烯酰胺溶解在多聚磷酸中,所述N-三羥甲基甲基丙烯酰胺、所述磺化聚苯硫醚、所述多聚磷酸的重量比為1:1.2:12,140℃下反應8h后,降至室溫,倒入丙酮中,充分洗滌后,過濾并于真空烘箱中120℃下干燥20h,得到接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚;

(3)將上述得到的接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚、乳化劑OP-10加入至純化水中,攪拌1h,然后加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷、短切玻璃纖維,所述接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚、所述乳化劑OP-10、所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷、所述短切玻璃纖維的重量比為1:0.22:0.7:8,90℃下反應10h后,降至室溫,倒入乙醇中,充分洗滌后,過濾并于真空烘箱中80℃下干燥16h;所述短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚的接枝率為3.2%。

實施例2

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為間苯二酚雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉,所述抗氧劑為羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺的混合物。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1。

實施例3

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為磷酸三苯酯;所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,所述抗氧劑為羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺的混合物。

實施例4

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉,所述抗氧劑為羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺的混合物。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述抗氧劑中所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:0.2:1.0。

實施例5

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述抗氧劑為羥基苯基苯并三唑。

實施例6

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述抗氧劑為乙酰羥肟酸乙酯。

實施例7

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述抗氧劑為N,2-二羥基苯甲酰胺。

實施例8

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述改性短切玻璃纖維的制備方法中所述接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚、所述乳化劑OP-10、所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷、所述短切玻璃纖維的重量比為1:0.3:1.0:10。

實施例9

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法及所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述改性短切玻璃纖維的制備方法中所述接枝N-三羥甲基甲基丙烯酰胺的磺化聚苯硫醚、所述乳化劑OP-10、所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷、所述短切玻璃纖維的重量比為1:0.22:0.5:5。

對比例1

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述改性短切玻璃纖維為短切玻璃纖維接枝磺化聚苯硫醚。

所述改性短切玻璃纖維的制備方法如下:

(1)磺化聚苯硫醚:將聚苯硫醚溶解在濃硫酸中,所述聚苯硫醚與所述濃硫酸的重量比為1:8,90℃下反應9h后,降至室溫,倒入去離子水中,充分洗滌至中性后,過濾并于真空烘箱中120℃下干燥12h,得到磺化聚苯硫醚;所述磺化聚苯硫醚的磺化度為5%;

(2)將上述得到的磺化聚苯硫醚、乳化劑OP-10加入至純化水中,攪拌1h,然后加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷、短切玻璃纖維,所述磺化聚苯硫醚、所述乳化劑OP-10、所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷、所述短切玻璃纖維的重量比為1:0.22:0.7:8,90℃下反應10h后,降至室溫,倒入乙醇中,充分洗滌后,過濾并于真空烘箱中80℃下干燥16h;所述短切玻璃纖維接枝改性聚苯硫醚的接枝率為2.2%。

對比例2

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法同實施例1,區(qū)別在于所述改性短切玻璃纖維為短切玻璃纖維。

對比例3

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料,其制備原料包括:

其中,所述磷酸酯為雙酚A雙(二苯基磷酸酯);所述分散劑為甲基奈磺酸鈉;所述鈦白粉為銳鈦型鈦白粉。

所述改性短切玻璃纖維的制備方法同實施例1。

所述高光聚碳酸酯加纖復合材料的制備方法如下:

(1)按照重量份數(shù)稱取各組分原料,將聚碳酸酯、一半重量份改性短切玻璃纖維、MBS增韌劑混合后,加入高速攪拌機中,于80℃下,攪拌2h;

(2)向步驟(1)中加入磷酸酯、剩下的改性短切玻璃纖維、抗氧劑和銳鈦型鈦白粉,繼續(xù)攪拌2h,得到混合物料;所述磷酸酯的加入方式為側喂料加注方式加入;所述抗氧劑中所述羥基苯基苯并三唑與所述乙酰羥肟酸乙酯、所述N,2-二羥基苯甲酰胺的重量比為1:0.36:0.47;

(3)將步驟(2)混合物料加入雙螺桿擠出機,控制螺桿轉速為250r/min,溫度為210℃,同時對機筒進行抽真空處理,真空度為0.05Mpa,熔融擠出造粒得到高光聚碳酸酯加纖復合材料;所述改性短切玻璃纖維粉的直徑為8μm。

性能測試

1、拉伸強度:按照ISO-527/2進行測定。

2、斷裂伸長率:按照ISO-527/2進行測定。

3、缺口沖擊強度:按照ISO-180進行測定。

4、彎曲強度:按照ISO-178進行測定。

5、流動性:將高光聚碳酸酯加纖復合材料丸粒在80℃下干燥5h,接著使用注射成型機(Cycap M-2.75T合模壓力)在300℃氣缸溫度和80℃成型溫度和150MPa注射壓力下注射成型:測量1mm厚和20mm寬的桿-流動長度,并計算10次注塑量的平均值。

6、“浮纖”現(xiàn)象:觀察成型材料表面是否出現(xiàn)白色的玻璃纖維。

7、光澤度:國際標準ISO2813,DH-086系列鏡向光澤度儀進行測量。

8、洛氏硬度:國際標準ISO/DLS6508.1-2004,采用數(shù)字洛氏硬度儀(型號:600MRD)進行測量。

表1性能測試結果

從上述測試結果中可以看出,與未改性的短切玻璃纖維,加入抗氧劑羥基苯基苯并三唑、乙酰羥肟酸乙酯、N,2-二羥基苯甲酰胺中一種,混料采用高速間歇混料方式的實施例相比,本發(fā)明提供高光聚碳酸酯加纖復合材料具有高光澤、重量輕、硬度高、收縮能力強的優(yōu)異性能且無表面浮纖現(xiàn)象。

前述的實例僅是說明性的,用于解釋本發(fā)明所述方法的一些特征。所附的權利要求旨在要求可以設想的盡可能廣的范圍,且本文所呈現(xiàn)的實施例僅是根據(jù)所有可能的實施例的組合的選擇的實施方式的說明。因此,申請人的用意是所附的權利要求不被說明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。在權利要求中所用的一些數(shù)值范圍也包括了在其之內的子范圍,這些范圍中的變化也應在可能的情況下解釋為被所附的權利要求覆蓋。

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