碳纤维增强聚碳酸酯复合材料及其产品的制作方法

文档序号:11259097阅读:604来源:国知局

技术领域
】本发明涉及高分子材料
技术领域
,具体是涉及一种应用于imr成型中的碳纤维增强聚碳酸酯复合材料及其产品。
背景技术
:近年来,随着智能手机、平板电脑、笔记本电脑的快速发展,众多厂家竞争日益激烈,电子产品逐渐向外观鲜艳多彩、超薄、轻质化发展。imr成型技术(模内转印技术)技术可以实现注塑成型、装饰一体化及一次完成的功效,还可做出各种不同的特殊效果,在电子产品上应用越来越广泛。然而,imr薄膜的片材材质通常为pet膜,由于pet膜和油墨的不耐高温的缺陷,导致imr薄膜现在多用在较厚的产品外壳中,在高端超薄产品上的应用还很少。有鉴于此,实有必要开发一种碳纤维增强聚碳酸酯复合材料,以克服现状的不足及瓶颈,可应用于imr成型中,使imr薄膜应用于高端超薄产品中。技术实现要素:因此,本发明的目的是提供一种碳纤维增强聚碳酸酯复合材料,该复合材料可低温注塑成型,克服imr薄膜和油墨不耐高温的缺陷,可应用于imr成型中,使imr薄膜应用于高端超薄产品中。为了达到上述目的,本发明的碳纤维增强聚碳酸酯复合材料,应用于imr成型中,该复合材料按重量份数表示包括:聚碳酸酯树脂100份;碳纤维10-60份;阻燃剂5-30份;所述阻燃剂为两种或两种以上的复配阻燃剂。可选地,在环境温度为300℃,负荷为1.2kg时,所述聚碳酸酯的熔融指数为5-30g/10min。可选地,所述聚碳酸酯为双酚a型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、含醚键双酚型聚碳酸酯或者含硫、氮、磷、硅双酚型聚碳酸酯中的至少一种。可选地,所述碳纤维的直径为3-10微米,浸润剂为聚氨酯、环氧树脂、芳族聚合物中的一种。可选地,所述阻燃剂为磷酸脂、次磷酸酯、次磷酸盐、膦酸脂、有机硅氧烷中的两种或两种以上复配阻燃剂。可选地,所述阻燃剂中含有10-20重量份的磷系阻燃剂。可选地,所述碳纤维增强聚碳酸酯复合材料中还包括润滑剂、静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种。本发明还提供一种产品,所述产品为经所述碳纤维增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。可选地,所述产品的厚度为0.8-1.5mm。相较于现有技术,本发明的碳纤维增强聚碳酸酯复合材料及其产品,通过在复合材料中添加高效复配阻燃剂,不仅能保证复合材料的阻燃性、流动性,又可降低复合材料的注塑温度,使复合材料的注塑温度在240-270℃,热流道温度在200-250℃,上述加工温度不仅能够避免imr薄膜和油墨不耐高温的缺陷,使复合材料可应用于imr成型中,使imr薄膜应用于高端超薄产品中,而且还能够注塑出外观漂亮的结构件产品。【具体实施方式】本发明的碳纤维增强聚碳酸酯复合材料,应用于imr成型中,所述复合材料按重量份数表示包括:100重量份的聚碳酸酯,其中,在环境温度为300℃,负荷为1.2kg时,所述聚碳酸酯的熔融指数为5-30g/10min,熔融指数太低,流动性差,不利于注塑成型,熔融指数太高,结合线处的强度会下降。所述聚碳酸酯为双酚a型聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、有机硅-聚碳酸酯、含醚键双酚型聚碳酸酯或者含硫、氮、磷、硅双酚型聚碳酸酯中的至少一种。10-60重量份的碳纤维,所述碳纤维的直径为3-10微米,浸润剂为聚氨酯、环氧树脂、芳族聚合物中的一种,通过添加碳纤维,可以得到高强度、高刚性的复合材料。5-30重量份的阻燃剂,该阻燃剂为高效复配阻燃剂,该阻燃剂为磷酸脂、次磷酸酯、次磷酸盐、膦酸脂、有机硅氧烷中的两种或两种以上复配阻燃剂,采用高效复配阻燃剂既可以保证复合材料的阻燃性、流动性,又可降低复合材料的注塑温度,使复合材料的注塑温度(塑胶粒熔融的温度)在240-270℃,热流道温度在200-250℃,更佳的为阻燃剂中含有10-20重量份的磷系阻燃剂,可以达到更好的效果,磷系阻燃剂指上述磷酸脂、次磷酸酯、次磷酸盐、膦酸脂。其中,在不损害本发明的效果的范围内,所述碳纤维增强聚碳酸酯复合材料中还包括润滑剂、静电防止剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、脱模剂及着色剂中的至少一种,从而得到其他功能性复合材料。为对本发明的目的、技术手段及技术功效有进一步的了解,现结合具体实施例说明如下。实施例1、2及对比例1中使用的碳纤维为sgl公司生产的型号为sgl-c30的碳纤维;实施例3中使用的碳纤维为tr公司生产的型号为tr06ul的碳纤维;实施例1、2、3及对比例1中使用的助剂为抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂及着色剂的混合。实施例1称取相应重量的各组分;然后,将各组分利用单轴搅拌桶搅拌;将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。实施例2称取相应重量的各组分;然后,将各组分利用单轴搅拌桶搅拌10分钟;将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。实施例3对比例1称取相应重量的各组分;然后,将各组分利用单轴搅拌桶搅拌10分钟;将上述混合物分别加入到双螺杆挤出机中熔融挤出造粒。对比例2对比例2中为市售商品sabicdc0041pq,即为sabic公司的一种市售商品, 牌号为dc0041pq,其为聚碳酸酯树脂中添加20%重量的碳纤维。以上各实施例及对比例熔融挤出造粒后,然后在注塑机上注塑成型gb标准测试样条,按gb标准测试所得材料的机械性能,并按照ul94标准测试阻燃性能,测试结果如表1所示:表1:实施例及对比例的测试结果测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2拉伸强度(mpa)120160148155158断裂伸长率(%)2.92.01.81.61.5弯曲强度(mpa)190250230250245弯曲模量(mpa)850015500140001550016000冲击强度(kj/m2)107.566.55.8阻燃等级0.8mmv-00.8mmv-00.8mmv-00.8mmv-00.8mmv-0注塑温度(℃)260260260300310热流道温度(℃)200200200265275通过表1可以得出:本发明的碳纤维增强聚碳酸酯复合材料,通过将实施例1、实施例2、实施例3作对比,得出适当增加或减少碳纤维含量,或者改变为不同厂家生产的碳纤维,对注塑温度及热流道温度均无影响。将实施例1、实施例2、实施例3与对比例1、对比例2作对比得出:通过在复合材料中添加高效复配阻燃剂,相较于单一的阻燃剂,不仅能保证复合材料的阻燃性、流动性,又可明显降低复合材料的注塑温度,使复合材料的注塑温度及热流道温度低于imr薄膜和油墨可耐的最高温度,能够避免imr薄膜和油墨不耐高温的缺陷,使复合材料可应用于imr成型中。本发明还提供一种产品,所述产品为经碳纤维增强聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品,该产品为外观漂亮的高端超薄结构件产品,该产品的厚度为0.8-1.5mm。该产品可为电子产品的外壳,例如手机、平板电脑、笔记本电脑等。当前第1页12
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