專利名稱：耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及智能電表殼體用高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種可用于制備耐寒智能電表殼體的聚碳酸酯/玻璃纖維合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯(PC)是一種普通通用塑料，含有碳酸酯基，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族，芳香族等多種類型，是一種無(wú)色透明的無(wú)定性熱塑性材料，其化學(xué)性質(zhì)為耐弱酸、耐弱堿、耐中性油、不耐紫外光和不耐強(qiáng)堿，其物理性質(zhì)為線膨脹率38X10Cm/Cm2，熱變型溫度 135°C，具有穩(wěn)定性差、存在應(yīng)力易于裂開、對(duì)缺口抗沖擊力低、耐磨性差、對(duì)金屬件粘合力低、粘度大、流動(dòng)性差和影響加工注塑成型等缺點(diǎn)。玻璃纖維(GF)加入到PC中，可增強(qiáng)材料的物理機(jī)械剛性。因?yàn)榫厶妓狨楸容^常用的材料，所以會(huì)產(chǎn)生大量的次料或次品、回收品，目前對(duì)于次料、次品或回收品的處理主要有以下幾種方法
(1)焚燒或填埋方式，由于在焚燒過(guò)程中匯產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體，極易造成環(huán)境污染，而采取填埋方式，材料的難降解性也會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的危害，目前這種方式正在逐步被淘汰；
(2)對(duì)次料、次品或回收品進(jìn)行簡(jiǎn)單的回收抽粒而不進(jìn)行任何改性，降級(jí)為普通塑料使用，雖然解決了環(huán)境污染問題，但未能充分利用這些次料的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，如何回收并充分運(yùn)用這些次料、次品或回收品，使之再生后產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)效益是一項(xiàng)利國(guó)利民的課題。對(duì)于北方等寒冷地區(qū)，電表由于長(zhǎng)期在室外放置所以對(duì)其耐寒性有較高要求，這就對(duì)電表殼體所用材料的耐寒性提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供以PC原料結(jié)合PC再生料為主要成分，具有高性能、高阻燃、高抗沖、高穩(wěn)定性、抗靜電和耐寒性等特點(diǎn)，可用于制備適用于寒冷地區(qū)的智能電表殼體的聚碳酸酯/玻璃纖維合金。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法。本發(fā)明的上述方法是通過(guò)如下方案予以實(shí)現(xiàn)的
一種耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組分組成
聚碳酸酯(PC)30 50份；
聚碳酸酯(PC)再生料30 50份；
FR2025防火劑0. 3 0. 5份；
二氧化鈦0. 5 2份；
玻璃纖維9. 5 11. 5份；EMA2 5份；抗氧劑10100. 1 0. 5 份;抗氧劑1680. 1 0. 5 份;抗紫外線劑UV-5310. 3 0. 5 份；擴(kuò)散粉EBS0. 03 0. 08 份；群青藍(lán)色粉0. 04 0. 08 份氧化鐵紅色粉0. 02 0. 04 份耐高溫?zé)晒恻S色粉0. 005 0. 01 份耐寒劑2 5份；上述耐寒劑是美國(guó)羅門哈斯公司生產(chǎn)的耐寒劑2602。上述聚碳酸酯采用市售的任何一種聚碳酸酯原料均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述聚碳酸酯再生料采用任何一種聚碳酸酯再生料均可，如聚碳酸酯次料、次品或回收品等等；由于智能電表殼體其有一定顏色要求，所以本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金中，聚碳酸酯再生料最好不采用具有黑色、深藍(lán)或大紅等深顏色的聚碳酸酯再生料，因?yàn)閷⒃偕项伾儨\是需要成本的；此外，本發(fā)明的耐寒電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金還可以制備端子排，制備端子排的時(shí)候，則不對(duì)聚碳酸酯再生料的顏色進(jìn)行要求。上述FR2025防火劑為市售產(chǎn)品，F(xiàn)R2025防火劑是環(huán)保阻燃劑，在本發(fā)明中起到阻燃劑的作用。上述二氧化鈦(TiO2)可對(duì)本發(fā)明中PC再生料的顏色起到消雜色、增白的作用，使得本發(fā)明產(chǎn)品的色澤更合適。上述玻璃纖維(GF)為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到使本發(fā)明合金絕緣性提高、耐候性加強(qiáng)、抗腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度高、增強(qiáng)物體穩(wěn)定性和抗沖性的作用。上述EMA為乙烯-丙烯酸酯共聚物的英文縮寫，為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中的作用是對(duì)本發(fā)明合金中的玻璃纖維起到增韌作用，克服玻璃纖維的脆性。上述抗氧劑1010和抗氧劑168均為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到抗熱、抗氧老化的作用。上述抗紫外線劑UV-531為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到克服聚碳酸酯在紫外線照射下變色、變型和易老化的作用。上述擴(kuò)散粉EBS為市售產(chǎn)品，在本發(fā)明中起到潤(rùn)滑、擴(kuò)散的作用。上述群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉的作用是搭配一起調(diào)制出的顏色符合用戶要求的1U、4U ；群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉和耐高溫?zé)晒恻S色粉采用市售產(chǎn)品即可。上述耐寒劑的作用主要是提高合金整體的耐寒性，提高合金在低溫下的沖擊強(qiáng)度及穩(wěn)定性；市面上的耐寒劑種類很多，本發(fā)明人通過(guò)對(duì)上百種耐寒劑進(jìn)行選擇后，發(fā)現(xiàn)在上述原料配方中加入美國(guó)羅門哈斯公司生產(chǎn)的耐寒劑2602 (其英文全稱為PARAL0ID EXL2602)后，可取得最好的耐寒效果，而且價(jià)格合適。上述耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法是按照上述原料配方，將PC、PC再生料、FR2025防火劑、二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑沈02混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中，在240 290°C的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機(jī)擠出后，經(jīng)水槽冷卻，弓丨入切粒機(jī)進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金。上述制備方法中，將PC、PC再生料、FR2025防火劑、二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑2602混合均勻，是在650 1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下將PC、PC再生料、 FR2025防火劑、二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、 擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑沈02混合均勻；采用 650 1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，是因?yàn)槿绻麛嚢杼旌喜缓?，攪拌太快，料?huì)裂解。上述制備方法中，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250 400rRii。上述制備方法中，熔融混煉采用溫度為240 290°C，是因?yàn)闇囟忍停廴诓缓茫?溫度太高，料會(huì)裂解。上述制備方法中，由雙螺桿擠出機(jī)擠出的熔體經(jīng)水槽冷卻時(shí)，所用的水槽溫度為 60 80°C;本發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，此處水槽冷卻的溫度也會(huì)對(duì)產(chǎn)品有一定影響，若水槽溫度過(guò)低，則粒料間空隙過(guò)大而易碎，若水槽溫度過(guò)高，則粒料易粘結(jié)，因此，經(jīng)過(guò)對(duì)水槽溫度進(jìn)行優(yōu)化后，本發(fā)明人選擇用于冷卻熔體的水槽溫度為60 80°C。上述制備方法中，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為600 900rpm ；本發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，若切粒機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)慢，則粒料會(huì)太肥大，若切粒機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快，則粒料會(huì)太小，因此，切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速需要調(diào)整合適，否則都會(huì)對(duì)最終粒料的美觀有影響；對(duì)此，本發(fā)明人對(duì)切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，最終選擇切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為600 900rpm。對(duì)上述制備所得聚碳酸酯/玻璃纖維合金進(jìn)行性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該合金具有高性能、高耐寒性、高阻燃、高抗沖、高穩(wěn)定性和抗靜電等特點(diǎn)，可用于制備智能電表殼體(如單項(xiàng)電表殼體、三項(xiàng)電表殼體等)，尤其是制備適用于寒冷地區(qū)的智能電表殼體，此外還可用于制備端子排。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果
1.本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料中采用了PC再生料來(lái)代替大部分的PC原料，為了保證最終產(chǎn)品的性能優(yōu)良，本發(fā)明人針對(duì)再生料的特點(diǎn)搭配了合適的助劑，并對(duì)各助劑的用量進(jìn)行了優(yōu)化，各助劑的選擇使得PC再生料也能制備出性能優(yōu)良的聚碳酸酯/玻璃纖維合金，為國(guó)家節(jié)約能源，又是環(huán)保再生資源回收利用，全過(guò)程做到節(jié)能、減排、環(huán)保再生，為國(guó)家節(jié)約能源作貢獻(xiàn)；
2.本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)家電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，解決了純?cè)牧险扯却?，?duì)金屬的粘合性差，流動(dòng)性差和加工困難等缺點(diǎn)，還解決了 PC原料存在易于應(yīng)力開裂，穩(wěn)定性能低，對(duì)于缺口比較敏感，以及耐磨性欠佳[6 8]等問題；
3.現(xiàn)有技術(shù)采用PC原料制備的PC/玻璃纖維合金，其伸拉強(qiáng)度約64MPa，彎曲模量約2300Mpa ；而本發(fā)明的耐寒電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金其伸拉強(qiáng)度達(dá)到740kg/ cm2,彎曲模數(shù)達(dá)到34000kg/cm2，且產(chǎn)品達(dá)到型體穩(wěn)定，是目前智能電表殼體及端子排最符合最穩(wěn)定的改性材料；4.本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，重點(diǎn)對(duì)合金的耐寒性進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)多種耐寒劑篩選后，得到耐寒性效果最好的耐寒劑沈02，從而保證了合金的高耐寒性，用該合金制備的電表殼體可保證電表在寒冷地區(qū)使用也不易受損；
5.本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，根據(jù)其配方原料的特點(diǎn)，對(duì)其原料混合轉(zhuǎn)速、雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度進(jìn)行了優(yōu)化，從而保證了制備所得合金的優(yōu)良性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地描述，但具體實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何限定。實(shí)施例1
本實(shí)施例的一種耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組分組成
PC30份；PC再生料50份；FR2025防火劑0. 5 份；二氧化鈦2份；玻璃纖維10份；EMA3份；抗氧劑10100. 5 份；抗氧劑1680. 3 份；抗紫外線劑UV-5310. 5 份；擴(kuò)散粉EBS0. 08 份；群青藍(lán)色粉0. 08 份；氧化鐵紅色粉0. 04 份；耐高溫?zé)晒恻S色粉0. 01 份；耐寒劑3份；上述耐寒劑是美國(guó)羅門哈斯公司生產(chǎn)的耐寒劑2602。本實(shí)施例耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法是按照上述原料配方，將PC、PC再生料、FR2025防火劑、二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑2602在高速混合機(jī)中，以1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中，在雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為400rpm，溫度為250°C的條件下熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機(jī)擠出后，經(jīng)水槽冷卻(水槽溫度為70°C )，引入切粒機(jī)，切粒機(jī)以600rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為本實(shí)施例的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金。采用ASTM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本實(shí)施例制備的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如表1所示。表1耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的性能測(cè)試結(jié)果
_I方法ι單位 ι數(shù)i I
權(quán)利要求
1. 一種耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金，其原料配方是由如下重量份數(shù)的各組分組成上述耐寒劑是美國(guó)羅門哈斯公司生產(chǎn)的耐寒劑2602。
2.—種權(quán)利要求1所述耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于該制備方法是按照上述原料配方，將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、FR2025防火劑、 二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑2602混合均勻后送入雙螺桿擠出機(jī)中，在240 290°C的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺桿擠出機(jī)擠出后，經(jīng)水槽冷卻，引入切粒機(jī)進(jìn)行切粒操作，收集粒料即為本發(fā)明的耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、FR2025防火劑、二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑2602混合均勻，是將聚碳酸酯、聚碳酸酯再生料、FR2025防火劑、 二氧化鈦、玻璃纖維、EMA、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線劑UV-531、擴(kuò)散粉EBS、群青藍(lán)色粉、氧化鐵紅色粉、耐高溫?zé)晒恻S色粉和耐寒劑2602在650 1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下混合均勻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述耐寒電智能表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250 400rRii。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述耐寒電智能表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述水槽冷卻時(shí)所用的水槽溫度為60 80°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述耐寒電智能表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的制備方法，其特征在于所述切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為600 900rpm。聚碳酸酯聚碳酸酯再生料 FR2025防火劑二氧化鈦玻璃纖維 EMA抗氧劑1010 抗氧劑168 抗紫外線劑UV-531 擴(kuò)散粉EBS 群青藍(lán)色粉氧化鐵紅色粉耐高溫?zé)晒恻S色粉耐寒劑
全文摘要
本發(fā)明公開一種耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金及制備方法，該耐寒智能電表殼體用聚碳酸酯/玻璃纖維合金的原料配方由如下重量份數(shù)的各組分組成30～50份PC、30～50份PC再生料、0.3～0.5份FR2025防火劑、0.5～2份二氧化鈦、9.5～11.5份玻璃纖維、2～5份EMA、0.1～0.5份抗氧劑1010、0.1～0.5份抗氧劑168、0.3～0.5份抗紫外線劑UV-531、0.03～0.08份擴(kuò)散粉EBS、0.04～0.08份群青藍(lán)色粉、0.02～0.04份氧化鐵紅色粉、0.005～0.01份耐高溫?zé)晒恻S色粉和2～5份耐寒劑2602。本發(fā)明的合金具有高性能、高耐寒性、高阻燃、高抗沖、高穩(wěn)定性和抗靜電等特點(diǎn)，可用于制備寒冷地區(qū)的智能電表殼體，還可用于制備端子排。
文檔編號(hào)C08K13/04GK102311625SQ201110188029
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者杜崇銘, 林湖彬 申請(qǐng)人:惠州市昌億科技股份有限公司