本发明涉及一种手机外壳用玻纤增强型阻燃聚碳酸酯（PC）材料及其制备方法，属于工
程塑料领域。
背景技术：
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随着智能手机的大屏超薄化，对手机外壳的要求越来越薄，国外已经成熟利用聚碳酸酯（PC）和玻璃纤维共混用于手机外壳，但是 PC+玻纤共混材料，容易造成制品表面玻纤分散不均，薄壁成型困难，易翘曲变形、冲击强度低等问题。
技术实现要素：
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本发明提供了一种手机外壳用玻纤增强型阻燃聚碳酸酯（PC）材料及其制备方法，在现有市场产品基础上，在保持相同的成型性的情况下，提高了产品的刚性、韧性和表面光泽度，使得材料在实际使用过程中防翘曲和防断裂性能更高，表面更好，满足了手机薄壁化的要求，同时相对于一般玻纤增强的PC其优异的阻燃性能也符合了电子电器相关的阻燃和灼热丝起燃性温度(GWIT)850℃的要求。
一种手机外壳用玻纤增强型阻燃聚碳酸酯材料，由以下重量份的原料组分制成：
聚碳酸酯：55 ~65
饱和聚酯：5 ~10
增韧剂：3 ~5
抗氧剂：0.5 ~1
润滑剂：0.3 ~1
阻燃剂：6 ~10
玻璃纤维：15 ~25。
所述的聚碳酸酯的熔体质量流动速率在300℃/1.2kg下为20-40g/10min的聚碳酸酯，所述的饱和聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述的抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
所述受阻酚类抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076），所述亚磷酸酯类抗氧剂选自三-（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）。
所述的润滑剂为：硅氧烷润滑剂。
所述的阻燃剂包括阻燃剂EC型溴化环氧树脂和阻燃剂磷酸三苯酯，其中阻燃剂磷酸三苯酯在阻燃聚碳酸酯材料中的重量含量为0.5%~1%。
所述的玻璃纤维为短切玻纤，长度2.0~5.0毫米,直径4~10微米。
本发明的一种手机外壳用玻纤增强型阻燃聚碳酸酯材料的制备方法如下：
（1）按照组分称取聚碳酸酯、饱和聚酯、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、玻璃纤维；
（2）将聚碳酸酯、饱和聚酯、增韧剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂EC型溴化环氧树脂在高混机中以 120~180转/分钟混合2-5min；
（3）将步骤（2）混好的原料与短切玻璃纤维和阻燃剂磷酸三苯酯混合，点动式混合混
料，且混合时间控制在30秒内；
（4）将以上混好的料在双螺杆挤出机中共混挤出。
本发明的有益效果在于：
（1）短切玻璃纤维直径的限制，成功的提高了玻纤的被包覆能力以及刚性和韧性。
（2）短切玻璃纤维采用点动式短时间混料，可以有效分散玻璃纤维，防止加工过程中玻璃纤维的团聚。
（3）采用熔体质量流动速率在300℃/1.2kg下为20-40g/10min的聚碳酸酯（PC）保证了其较好的流动性和成型加工型。
（4）采用的阻燃剂EC型溴化环氧树脂提供材料很好的阻燃性能同时其热稳定性优于其它溴系阻燃剂，EC型保证了其较好的流动和加工性。磷酸三苯酯（TPP）不仅具有协助阻燃剂的功能，同时微量的加入，能够起到调节分子链大小、提高加工流动性及其对玻纤包覆作用。
（5）采用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯相对于其它增韧剂不仅起到增韧作用，还具有防止共混体系酯交换导致其性能下降的风险。
具体实施例如下：
下面结合对比了不同熔体质量流动速率的聚碳酸酯（PC）、不同玻璃纤维含量、不同直径短切玻璃纤维以及某国外大厂品牌同类型材料进行说明：
本发明聚碳酸酯的熔体质量流动速率在300℃/1.2kg下为20-40g/10min；
低粘度聚碳酸酯的熔体质量流动速率在300℃/1.2kg下低于20g/10min；
实施例1：
将55kg的熔体质量流动速率为20g/10min的聚碳酸酯（PC）、8kg的饱和聚酯聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、3kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.2kg抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、0.4kg三-（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、8kg的EC型溴化环氧树脂放入高混机中，以120转/分钟的速度混料3分钟，混料的过程中从高混机盖子的孔洞中均匀的加入0.4kg的硅氧烷润滑剂，3分钟后加入25kg的短切玻纤，玻璃纤维的长度为3毫米、直径为10微米和1kg的磷酸三苯酯（TPP），以电动式混料混合3次，每次10秒，然后在在双螺杆挤出机中共混挤出。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
实施例2：
将60kg的熔体质量流动速率为30g/10min的聚碳酸酯（PC）、8kg的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、3kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.2kg抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、0.4kg三-（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、8kg的EC型溴化环氧树脂放入高混机中，以120转/分钟的速度混料3分钟，混料的过程中从高混机盖子的孔洞中均匀的加入0.4kg的硅氧烷润滑剂，3分钟后加入20kg的短切玻纤，玻璃纤维的长度为3毫米、直径为10微米和1kg的磷酸三苯酯（TPP），以电动式混料混合3次，每次10秒，然后在在双螺杆挤出机中共混挤出。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
实施例3：
将65kg的熔体质量流动速率为40g/10min的聚碳酸酯（PC）、10kg的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、5kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.1kg抗氧剂β-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）、0.4kg三-（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、5kg的EC型溴化环氧树脂放入高混机中，以140转/分钟的速度混料3分钟，混料的过程中从高混机盖子的孔洞中均匀的加入0.3kg的硅氧烷润滑剂，5分钟后加入15kg的短切玻纤，玻璃纤维的长度为5毫米、直径为5微米和1kg的磷酸三苯酯（TPP），以电动式混料混合3次，每次5秒，然后在在双螺杆挤出机中共混挤出。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
实施例4：
将60kg的熔体质量流动速率为25g/10min的聚碳酸酯（PC）、5kg的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、5kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.5kg抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、0.5kg三-（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、9kg的EC型溴化环氧树脂放入高混机中，以160转/分钟的速度混料3分钟，混料的过程中从高混机盖子的孔洞中均匀的加入1kg的硅氧烷润滑剂，2分钟后加入20kg的短切玻纤，玻璃纤维的长度为2毫米、直径为7微米和1kg的磷酸三苯酯（TPP），以电动式混料混合3次，每次6秒，然后在在双螺杆挤出机中共混挤出。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
实施例5：
将60kg的熔体质量流动速率为35g/10min的聚碳酸酯（PC）、8kg的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、3kg增韧剂乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.2kg抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、0.4kg三-（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯（抗氧剂168）、8kg的EC型溴化环氧树脂放入高混机中，以180转/分钟的速度混料3分钟，混料的过程中从高混机盖子的孔洞中均匀的加入0.4kg的硅氧烷润滑剂，3分钟后加入20kg的短切玻纤，玻璃纤维的长度为4毫米、直径为4微米和0.6kg的磷酸三苯酯（TPP），以电动式混料混合3次，每次8秒，然后在在双螺杆挤出机中共混挤出。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
对比例1：
仅将熔体质量流动速率为30g/10min的聚碳酸酯（PC）替换为熔体质量流动速率为8g/10min的聚碳酸酯（PC），其他工艺同实施例2。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
对比例2：
仅将熔体质量流动速率为30g/10min的聚碳酸酯（PC）替换为熔体质量流动速率为15g/10min的聚碳酸酯（PC），其他工艺同实施例2。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
对比例3：
仅将短切玻纤直径为10微米替换为直径为13微米，其他工艺同实施例2。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
对比例4：
仅将短切玻纤直径为10微米替换为直径为17微米，其他工艺同实施例2。材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
对比例5：
国外手机外壳用20%短切玻璃纤维增强的聚碳酸酯材料市售样料CF-3200HF-K2115性能测试，材料性能测试结果及观察粒料成型后表观现象见表1。
表1：材料测试性能
由表1的性能可知：
1、 短切玻璃纤维直径对该复合材料的表观影响较大：4~10微米的短切玻纤比较适合，短切玻纤的直径超过10微米导致冲击韧性、加工性刚性都有所下降，同时表观较差，这可能是直径一定范围的玻纤其被包覆能力和被分散较好。
2、 聚碳酸酯的粘度对材料的韧性和刚性都有一定的影响，粘度过大，韧性差，表观不好。
3、 相对于国外样料，在保持了加工性的情况下，提高了材料的刚性和韧性。
由此可见，本发明所得是一种性能更优的手机外壳用玻纤增强型阻燃聚碳酸酯（PC）材料。