[发明专利]一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料,按质量份数由以下组分组成：PC树脂30～60份；ASA树脂10～30份；助剂包5～10份；抗氧剂0.2～0.6份；润滑剂0.3～0.9份；碳纤维20‑40份。本发明还公布了一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料，包括：按上述比列配比混合原材料，并高速搅拌3～5分钟，得到混合物，再将该混合物加入双螺杆挤出机内，经熔融挤出，同时，碳纤维通过侧喂料加入，一起混炼造粒。本发明所得材料具有耐候性能好，尺寸稳定性、耐冲击性、耐翘曲、刚性性能优良的特点。

[技术领域]

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料及制备方法。

[背景技术]

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，聚碳酸酯无色透明、耐热、抗冲击，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，但聚碳酸酯的耐磨性差，对于一些易磨损用途的聚碳酸酯器件使用会受限。

ASA树脂是由苯乙烯、丙烯腈和PMMA橡胶等三元聚合物共聚合而成的一种抗冲改性树脂，具有良好的机械物理性能，ASA和ABS的结构相似，都是由丙烯腈和丁二烯橡胶组成，其保留了ABS作为工程塑料所具有的极佳的机械物理性能。ASA具有很强的耐候性和比较好的耐高温性能，另外ASA是一种防静电材料，能使表面少积灰尘。

碳纤维是一种具有很高强度和模量的耐高温纤维状碳材料，碳纤维树脂基复合材料具有质轻、高强度、高模量等优异性能，是其它玻璃纤维增强复合材料所无法比拟的，因此被广泛的应用于航空航天、汽车工业、轨道交通、新能源、体育用品等高新技术产业领域。然而单纯的ASA虽然有耐候，耐高温等优点，但强度低，使用受限。

[发明内容]

本发明提供一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料，其目的在于解决现有的PC材料耐磨性差，ASA材料的强度低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料，其特征在于:按质量份数由以下组分组成：

其中，所述PC树脂分子量为13000-40000的芳香族聚碳酸酯。

其中，所述ASA树脂为高分子量SAN单体共聚而成的乳白色颗粒。

其中，所述助剂包为接枝马来酸酐聚烯烃，MBS，EMA，高胶粉，GMA中的一种或两种以上的混合物。

其中，所述抗氧剂为季戊四醇双亚磷酸酯二(2,4-二特丁基苯基)酯，亚磷酸酯三(2，4－二特丁基苯基)酯，四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的任意一种或两种以上的混合物。

其中，所述润滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或两种以上的混合物。

其中，所述碳纤维直径为4-7μm，短切长度约为8mm的短切纱。

本发明还公布了一种碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料及其制备方法，包括如下步骤：

步骤一、按上述配方比例依次称取各组分，将称取的各组分在高速搅拌机中高速搅拌3～5分钟，得到预混物；

步骤二、将步骤一得到的预混物通过双螺杆挤出机熔融挤出，同时碳纤维采用侧喂料机从螺杆中间段加入，经过水冷却、切粒、混拌均匀后，得到碳纤维增强耐候PC/ASA复合材料；

其中，双螺杆挤出机的温度设置为：①区：200-230℃；②区：210-240℃；③区:220-250℃；④区：220-250℃；⑤区：215-245℃；⑥区：205-240℃；⑦区：200-240℃；⑧区：220-250℃；⑨区机头温度：220-250℃；螺杆转速控制在350～450r/min。