[发明专利]一种高流动玻纤增强阻燃PC/PBT合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高流动玻纤增强阻燃PC/PBT合金材料，该材料由以下重量份数的组分制备而成：PC160‑180份、PBT300‑320份、玻璃纤维250‑350份、相容剂3‑5份，复合增韧剂60‑80份、复合阻燃剂80‑120份、抗氧剂6‑10份、复合光稳剂3‑5份、润滑剂4‑8份、金属氧化物5‑15份，酯交换抑制剂4‑6份。通过添加玻纤和复合阻燃剂，采用双螺杆共混工艺制备高流动玻纤增强阻燃PC/PBT合金材料，不仅具备优异的刚性和冲击韧性，同时具有优异的阻燃性能和耐热性能，可降本替代PPO材料，注塑制件表面无玻纤外露，可以在不同领域的应用，该材料通过注塑直接成型，生产效率高，使用后的制件经粉碎后可回收利用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种高流动玻纤增强阻燃PC/PBT合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)作为一种工程塑料，其冲击强度高、耐蠕变性能优良，具有良好的电绝缘性和尺寸稳定性，但由于PC的熔体粘度大、流动性差、耐溶剂性以及耐磨性都比较差，注塑制件易产生应力开裂，其应用受到限制。聚对苯二甲酸丁二醇酯是一种结晶性的热塑性塑料，其结晶速度快，适合于高速成型，具有刚性高、耐化学药品性优良、熔体流动性好等优点，但是其缺口冲击较低。因此，将PC和PBT进行共混改性，可以优势互补，扩大其应用领域。但是，PC/PBT在成型过程中，PC和PBT之间容易发生酯交换反应并产生嵌段共聚酯，这虽然可以起到一定的增韧作用，但是由于酯交换反应是随机发生的，这会使得PC/PBT合金体系的性能不均一，而且在挤出和注塑过程中的受热都会使得产品性能发生变化，而且酯交换反应还会使得PBT的分子量下降，因而导致其耐化学药品性能下降。通常在PC/PBT合金中加入亚磷酸三苯酯作为酯交换抑制剂，但是酯交换抑制剂的加入会降低PC/PBT合金的力学性能，因此，在PC/PBT合金中，解决好对酯交换反应的控制，提高合金体系的相容性，增强其力学性能方面具有重要意义。

目前新能源汽车发展迅速，其核心部件电池包上盖以前采用钣金冲压件或者SMC材料，其密度大、制件重、成型效率低，不仅影响新能源汽车的续航里程，同时也无法满足新能源汽车快速发展的要求。近年来，国外电池包生产厂家采用聚苯醚(PPO)合金注塑成型电池包上盖，但是一方面PPO价格较高，导致电池包上盖制件成本增加，另外，PPO材料注塑温度在280-300℃，同时在高温注塑过程中分解释放出刺激性气味，不仅腐蚀模具，对操作工人的身心健康也有不利影响。PC/PBT合金的优异性能使得其在电子电器领域获得广泛应用，但是常规有卤阻燃剂的加入，大大降低了PC/PBT合金的相容性，导致材料韧性偏低，难以满足客户要求；单纯采用无卤阻燃剂，虽然可以提高其与PC、PBT树脂的相容性，但是材料的耐热温度下降较多，同时材料的流动性变差，难以满足大型制件的注塑成型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点和问题，提供一种高流动玻纤增强阻燃PC/PBT合金材料及其制备方法，该材料具有较高的流动性，可以满足大型制件的注塑成型，不仅具备优异的刚性和冲击韧性，同时具有优异的阻燃性能和耐热性能，可以达到降本替代PPO材料使用，并且注塑制件表面无玻纤外露，可以满足PC/PBT合金在不同领域的应用，该材料可以通过注塑直接成型，生产效率高，使用后的制件经粉碎后可以回收利用。

本发明的技术方案为：

一种高流动玻纤增强阻燃PC/PBT合金材料，由以下重量份数的组分制备而成：PC树脂： 160-180份、PBT树脂：300-320份、玻璃纤维：250-350份、相容剂3-5份，复合增韧剂60-80 份、复合阻燃剂80-120份、抗氧剂6-10份、复合光稳剂3-5份、润滑剂4-8份、金属氧化物：5-15份，酯交换抑制剂：4-6份。

优选地，所述的PC树脂于试验温度300℃、试验负荷1.2Kg下的熔融指数为40-65g/10min；所述的PBT树脂于试验温度250℃、试验负荷2.16Kg下的熔融指数为60-80g/10min。这类树脂由于具有较高的流动性、适中的分子量和结晶速率，使得最终本发明的合金材料具有优良的成型加工性能和优异的力学性能。