[发明专利]玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公布了一种玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法，包括如下重量份数的组分：本发明采用乳液聚合法制备具有核‑壳结构的增韧剂MBS树脂，通过将无碱短玻纤、自制增韧剂MBS树脂与PBT树脂共同使用，所获得的玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料界面相容性好，具有很高的机械强度、良好的低温韧性和出色的加工流动性，无碱短玻纤使制品耐磨性佳、使用寿命长，该复合材料还拥有高的热变形温度，综合性能优异。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料，本发明还涉及玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料的制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(简称PC)作为一类非结晶热塑性工程塑料，具有优异的耐蠕变性和尺寸稳定性，且耐热、无毒、吸水率低、介电性能出色，作为综合性能极佳且透明性良好的工程塑料，近年来倍受关注，应用范围很广，涵盖了工业生产与日常生活的许多领域。然而，PC存在耐磨性差、熔体粘度大、加工流动性差、容易发生应力开裂的不足。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为乳白色半透明到不透明的结晶型热塑性聚酯，PBT分子链中含有柔性的脂肪烃基、刚性的苯撑基和极性酯基，苯撑基属于刚性结构单元，阻碍分子链的自由旋转，又能够与极性酯基形成一种大共轭体系，增大分子链的刚性，因此，聚合物分子链既拥有柔韧性，又具备足够的刚性与硬度，PBT呈现出良好的综合性能。

为了获得综合性能良好的制品，目前针对PC树脂的改性研究中，通过在PC树脂基体中添加玻璃纤维或者其他填料、将PC与其他聚合物进行共混改性是优化其综合性能的重要途径，例如：PC/ABS，PC/PS，PC/PP等。

目前，将PC与PBT进行共混改性能够在一定程度上改善两种材料单独使用时存在的缺陷，PC/PBT塑料合金应用广泛，但其不足之处在于PC/PBT体系的相容性差，从而导致PC/PBT共混合金的低温抗击冲性差，材料的刚性也不够高，限制了其在更多领域的良好应用。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种强度高、韧性好，加工性能优异的玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料。

本发明的第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种玻纤增强无卤阻燃聚碳酸酯复合材料,包括如下重量份数的组分：

聚碳酸酯 65～96份；

聚对苯二甲酸丁二醇酯 5～40份；

玻璃纤维 5～25份；

增韧剂 1.0～15份；

相容剂 2.0～6.0份；

无卤阻燃剂 0.6～2.5份；

钙锌稳定剂 0.1～1.5份；

硬脂酸丁酯 0.4～2.0份；

复配抗氧剂 0.1～1.0份。

本发明中采用PBT作为饱和聚酯使用，PBT与PC合金克服了PBT耐热性差、耐冲击性低的缺点。

所述玻璃纤维为直径8～12μm、长度为3～6mm、长径比为8～9之间且表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。

本发明中的无碱短切玻璃纤维作为增强材料使用，由于PC树脂与PBT树脂的整体粘度较大，而短玻璃纤维在粘度较大的基体树脂中均匀铺开时，经试验发现长径比在8～9之间时，数值适中，玻纤不易卷曲缠绕，尤其是当玻纤与本发明中采用的硬脂酸丁酯配合使用时，无碱短切玻璃纤维在基体树脂中呈现出极佳的分散性，有利于复合材料界面相容，赋予材料很好的机械强度和较高的热变形温度。

所述增韧剂为核-壳结构的三元接枝共聚物MBS树脂，所述MBS树脂包括以下重量份数的组分：

苯乙烯 60～80份；