[发明专利]一种玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)树脂是在分子主链中含有碳酸酯的热塑性塑料，具有高透明、高抗冲、高强度、高耐蠕变、极优的尺寸稳定性、优良的低温和耐热性、阻燃性、加工性、隔音性等优良特性，但是存在耐水解稳定性不够，缺口敏感，耐刮擦性和耐有机溶剂性较差，长期在紫外线辐射中易发黄的缺点。

聚醚酰亚胺(PEI)是琥珀色透明固体，属于非结晶性塑料，具有优良的机械强度、电绝缘性能、耐辐射性、耐高低温、极佳的耐化学性、耐疲劳性能、阻燃性能和加工成型性能，但存在价格较贵，冲击强度不高，尤其是玻纤增强的PEI树脂易发脆。

由于这两种材料均存在一定缺陷，目前需要一种综合性能更为优异的塑料材料。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料及其制备方法，旨在解决目前PC材料和PEI材料的综合性能不佳的技术问题。

本发明的技术方案是：

一方面，所述玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料，其包含的原料及各原料质量份配比如下：

进一步的，所述聚碳酸酯树脂为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族聚碳酸酯中的一种或其中多种的组合物。

进一步的，所述聚醚酰亚胺树脂由双酚A、邻苯二甲酸酐和间苯二胺聚合而成，数均分子量为20000-28000。

进一步的，所述相容增韧剂为自制有机硅增韧剂接枝马来酸酐MAH。

进一步的，所述偶联剂为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物中的一种或其中多种的组合物。

进一步的，所述低温增韧剂为乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。

进一步的，所述玻璃纤维为纤维直径为13μm的无碱玻璃纤维短切原丝。

进一步的，所述无卤阻燃剂为高纯磺酸盐类阻燃剂，所述辅助剂包括抗氧剂、高流动改性剂和润滑剂，其中所述抗氧剂由酚类抗氧剂和磷酸酯类抗氧剂按重量1：1配比而成；所述高流动改性剂为超低分子量苯乙烯-丙烯腈共聚物；所述润滑剂为乙撑双硬酸脂酰胺。

另一方面，所述低温玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料的制备方法，包括以下步骤：

制备相容增韧剂；

按所述玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料的原料质量份配比称取各原料组分，并对称取的各原料进行干燥处理；

将干燥处理后的聚碳酸酯树脂、聚醚酰亚胺树脂、相容增韧剂、低温增韧剂和偶联剂置于高速混合机或搅拌机中预先混合3-5min，再加入无卤阻燃剂、辅助剂继续混合10-20min，得到混合物料；

将得到的所述混合物料加入双螺杆挤出机的料斗中经过熔融反应，通过挤出机的侧喂料口添加玻璃纤维，设定主侧喂料速度和主机转速进行挤出造粒；所述双螺杆挤出机的工艺条件为：螺杆长径比65，前段温度320-340℃、中段温度310-330℃、后段温度300-320℃、机头温度300-330℃，螺杆转速380-420r/min。

进一步的，所述制备相容增韧剂具体包括：

按重量百分比称取有机硅增韧剂90-92％、马来酸酐1-3％、苯乙烯3-5％、二碳酸酯过氧化物0.1-0.3％、抗氧剂0.4％、润滑剂0.5％、硅油1-2％；

将称取的二碳酸酯过氧化物溶于称取的硅油中，搅拌均匀，充分溶解得到混合液；

将所述混合液和称取的有机硅增韧剂、马来酸酐、苯乙烯、抗氧剂、润滑剂加入到高速混合机中混合均匀得到混合料；

将得到的所述混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融反应，挤出造粒，得到相容增韧剂剂；双螺杆挤出机工艺条件为：熔融段温度240-270℃、反应段温度230-260℃、脱气段220-250℃、机头温度240-260℃。

本发明的有益效果是：本发明复合材料以聚碳酸酯树脂作为基体树脂，以聚醚酰亚胺树脂作为辅助树脂，以无碱玻璃纤维短切原丝为增强基材，并添加合适的助剂及采用合理的工艺手段，使得制备的玻纤增强无卤阻燃PC/PEI复合材料兼具了PC和PEI的优良特性，尤其是在机械性能、阻燃性能、耐低温性、耐刮擦性和耐疲劳性相比玻纤增强PC都有较大程度提高，同时在性价比、缺口冲击强度和加工成型性方面相比玻纤增强PEI有明显优势。

具体实施方式