本发明涉及计算机硬件材料技术领域，具体涉及一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料及其制备方法。
背景技术：
随着电子信息时代的快速发展，笔记本电脑行业的也随着快速发展，同时，笔记本电脑外壳也朝着强度高、刚性大的方向发展。目前市场上多数的塑料外壳笔记本电脑都是采用pc/abs工程塑料合金做原料的。这种材料既具有pc树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有abs树脂优良的加工流动性。但是，存在着笔记本电脑外壳的散热性能较差的问题。，而传统的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料阻燃性和刚性比较差。
同时市面上的塑料的质量不稳定，抗老化性能并不佳，还是容易老化，发生龟裂，降低使用寿命，而作为电脑外壳用的塑料，不仅应该具有抗老化、不容易发生龟裂等特性，还应该具有一定的防辐射性能，以满足消费者对电脑外壳的需求。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料，该材料导热性能好，抗压能力强，防火阻燃性能优异，还具有一定的防辐射性能，避免辐射造带来的安全隐患，同时本发明的原料组分安全可靠、成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料，包括以下重量份的原料：
改性短切纤维7-9份、改性碳纳米管5-7份、复配树脂60-80份、加工助剂6-8份、阻燃添加剂5-9份、偶联剂3-5份、石墨烯4-6份、纳米添加物6-8份。
优选地，所述导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料包括以下重量份的原料：
改性短切纤维8份、改性碳纳米管6份、复配树脂70份、加工助剂7份、阻燃添加剂7份、偶联剂4份、石墨烯5份、纳米添加物7份。
优选地，所述改性短切纤维的制备方法为：将长度为50-100μm的短切碳纤维和短切玻璃纤维按重量比2:1，置于研磨机中研磨2-4h，使得短切纤维的长度小于等于0.5μm，长径比小于10；再采用丙烯酸共聚物对研磨后的短切碳纤维进行浸润；之后采用低碳多羟基醇对浸润后的短切碳纤维进行包覆，且短切碳纤维的堆积密度控制在1.4g/cm3以下，即得。
优选地，所述改性碳纳米管的制备方法为：取碳纳米管加入到质量浓度为8-12%加入到无水乙醇中溶解搅拌1-2h，再加入纳米氧化镁，超声处理1-2h形成混合溶液，然后过滤洗涤，再加入到质量浓度为4-8%的硝酸溶液中超声处理60-80min，过滤洗涤，再加入到质量浓度为4-8%的硫酸溶液中超声处理40-60min，过滤洗涤，再加入到混酸溶液中超声处理1-2h，最后经过滤、洗涤、干燥即得。
优选地，所述复配树脂为丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、氯醋树脂按照重量比4:1:3组成的混合物。
优选地，所述加工助剂为增韧剂、抗氧剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、增塑剂按照重量比2:1:0.5:1:1组成的混合物，所述增韧剂为丙烯酸酯类核壳共聚物，所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述抗老化助剂为（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯；所述紫外线吸收剂为2(2-二羟基苯-5-苯甲基)苯并三唑；所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
优选地，所述阻燃添加剂为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比2:1:4组成的混合物，所述可膨胀石墨的的膨胀速率大于300ml/g。
优选地，所述纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝按照重量比3:2:2组成的混合物。
本发明还提供一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、纳米添加物、阻燃添加物加入反应釜中，在温度为70-80℃下，搅拌10-20分钟，搅拌转速为200-300r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、步骤二制备的混合物a，混合加入高速搅拌机中，在搅拌转速为250-350r/min下搅拌25-35分钟，再加入加工助剂，然后将温度按照6-8℃/min的速度升高至155-165℃，保温反应3-6min，再加入改性短切纤维和改性碳纳米管，降温到110-120℃，搅拌反应5-10分钟，再加入石墨烯，降温到100-110℃，搅拌5-10分钟，得到混合物b；
步骤四，将步骤三制备的混合物b送入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，区段温度为160-180℃，螺杆转速60-80r/min，再将熔融物加到注塑机中，在220-240℃下注塑成型即得本发明的导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料。
优选地，所述导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料的制备步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、纳米添加物、阻燃添加物加入反应釜中，在温度为75℃下，搅拌15分钟，搅拌转速为250r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、步骤二制备的混合物a，混合加入高速搅拌机中，在搅拌转速为300r/min下搅拌30分钟，再加入加工助剂，然后将温度按照7℃/min的速度升高至160℃，保温反应5min，再加入改性短切纤维和改性碳纳米管，降温到115℃，搅拌反应7分钟，再加入石墨烯，降温到105℃，搅拌7分钟，得到混合物b；
步骤四，将步骤三制备的混合物b送入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，区段温度为160-180℃，螺杆转速70r/min，再将熔融物加到注塑机中，在230℃下注塑成型即得本发明的导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料添加的改性短切纤维，主要为短切碳纤维和短切玻璃纤维，通过改性使得其柔韧性和融合性更好，其分布在外壳材料中，能大大提高材料的抗压程度，有效增强材料的力学性能，使其拉升强度更为优异。
（2）本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料采用的改性碳纳米管，能够有效提高材料的绝缘性能，同时能够有效吸收声音传播，降低了电脑噪声污染。
（3）本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料添加的阻燃添加剂主要为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨，在高温时可膨胀石墨急剧膨胀，窒息了火焰，同时其生成的石墨膨体材料覆盖在基材表面，隔绝了热能辐射和氧的接触;其夹层内部的酸根在膨胀时释放出来，也促进了基材的炭化，此外氢氧化镁通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用从而通过多种阻燃方式达到良好的效果。
（4）本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料添加的纳米添加物，主要为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝，其一方面能够提高材料的导热性能，另一方面也能够提高材料的耐光老化性能。
（5）本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料采用丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、氯醋树脂作为主体材料，三种材料具备较好的协同作用，能够达到较高的机械性能，并且具备优良的热稳定性，适合用于电脑外壳的应用。
（6）本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料导热性能好，抗压能力强，防火阻燃性能优异，还具有一定的防辐射性能，避免辐射造带来的安全隐患，同时本发明的原料组分安全可靠、成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料，包括以下重量份的原料：
改性短切纤维7份、改性碳纳米管5份、复配树脂60份、加工助剂6份、阻燃添加剂5份、偶联剂3份、石墨烯4份、纳米添加物6份。
本实施例中的改性短切纤维的制备方法为：将长度为50-100μm的短切碳纤维和短切玻璃纤维按重量比2:1，置于研磨机中研磨2h，使得短切纤维的长度小于等于0.5μm，长径比小于10；再采用丙烯酸共聚物对研磨后的短切碳纤维进行浸润；之后采用低碳多羟基醇对浸润后的短切碳纤维进行包覆，且短切碳纤维的堆积密度控制在1.4g/cm3以下，即得。
本实施例中的改性碳纳米管的制备方法为：取碳纳米管加入到质量浓度为8%加入到无水乙醇中溶解搅拌1h，再加入纳米氧化镁，超声处理1h形成混合溶液，然后过滤洗涤，再加入到质量浓度为4%的硝酸溶液中超声处理60min，过滤洗涤，再加入到质量浓度为4%的硫酸溶液中超声处理40min，过滤洗涤，再加入到混酸溶液中超声处理1-2h，最后经过滤、洗涤、干燥即得。
本实施例中的复配树脂为丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、氯醋树脂按照重量比4:1:3组成的混合物。
本实施例中的加工助剂为增韧剂、抗氧剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、增塑剂按照重量比2:1:0.5:1:1组成的混合物，所述增韧剂为丙烯酸酯类核壳共聚物，所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述抗老化助剂为（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯；所述紫外线吸收剂为2(2-二羟基苯-5-苯甲基)苯并三唑；所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
本实施例中的阻燃添加剂为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比2:1:4组成的混合物，所述可膨胀石墨的的膨胀速率大于300ml/g。
本实施例中的纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝按照重量比3:2:2组成的混合物。
本实施例的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、纳米添加物、阻燃添加物加入反应釜中，在温度为70℃下，搅拌10分钟，搅拌转速为200r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、步骤二制备的混合物a，混合加入高速搅拌机中，在搅拌转速为250r/min下搅拌25分钟，再加入加工助剂，然后将温度按照6℃/min的速度升高至155℃，保温反应3min，再加入改性短切纤维和改性碳纳米管，降温到110℃，搅拌反应5分钟，再加入石墨烯，降温到100℃，搅拌5分钟，得到混合物b；
步骤四，将步骤三制备的混合物b送入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，区段温度为160℃，螺杆转速60r/min，再将熔融物加到注塑机中，在220℃下注塑成型即得本发明的导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料。
实施例2.
本实施例的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料，包括以下重量份的原料：
改性短切纤维9份、改性碳纳米管7份、复配树脂80份、加工助剂8份、阻燃添加剂9份、偶联剂5份、石墨烯6份、纳米添加物8份。
本实施例中的改性短切纤维的制备方法为：将长度为50-100μm的短切碳纤维和短切玻璃纤维按重量比2:1，置于研磨机中研磨4h，使得短切纤维的长度小于等于0.5μm，长径比小于10；再采用丙烯酸共聚物对研磨后的短切碳纤维进行浸润；之后采用低碳多羟基醇对浸润后的短切碳纤维进行包覆，且短切碳纤维的堆积密度控制在1.4g/cm3以下，即得。
本实施例中的改性碳纳米管的制备方法为：取碳纳米管加入到质量浓度为12%加入到无水乙醇中溶解搅拌2h，再加入纳米氧化镁，超声处理2h形成混合溶液，然后过滤洗涤，再加入到质量浓度为8%的硝酸溶液中超声处理80min，过滤洗涤，再加入到质量浓度为8%的硫酸溶液中超声处理60min，过滤洗涤，再加入到混酸溶液中超声处理2h，最后经过滤、洗涤、干燥即得。
本实施例中的复配树脂为丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、氯醋树脂按照重量比4:1:3组成的混合物。
本实施例中的加工助剂为增韧剂、抗氧剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、增塑剂按照重量比2:1:0.5:1:1组成的混合物，所述增韧剂为丙烯酸酯类核壳共聚物，所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述抗老化助剂为（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯；所述紫外线吸收剂为2(2-二羟基苯-5-苯甲基)苯并三唑；所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
本实施例中的阻燃添加剂为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比2:1:4组成的混合物，所述可膨胀石墨的的膨胀速率大于300ml/g。
本实施例中的纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝按照重量比3:2:2组成的混合物。
本实施例的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、纳米添加物、阻燃添加物加入反应釜中，在温度为80℃下，搅拌20分钟，搅拌转速为300r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、步骤二制备的混合物a，混合加入高速搅拌机中，在搅拌转速为350r/min下搅拌35分钟，再加入加工助剂，然后将温度按照8℃/min的速度升高至165℃，保温反应6min，再加入改性短切纤维和改性碳纳米管，降温到120℃，搅拌反应10分钟，再加入石墨烯，降温到110℃，搅拌10分钟，得到混合物b；
步骤四，将步骤三制备的混合物b送入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，区段温度为180℃，螺杆转速80r/min，再将熔融物加到注塑机中，在240℃下注塑成型即得本发明的导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料。
实施例3.
本实施例的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料，包括以下重量份的原料：
改性短切纤维8份、改性碳纳米管6份、复配树脂70份、加工助剂7份、阻燃添加剂7份、偶联剂4份、石墨烯5份、纳米添加物7份。
本实施例中的改性短切纤维的制备方法为：将长度为50-100μm的短切碳纤维和短切玻璃纤维按重量比2:1，置于研磨机中研磨2-4h，使得短切纤维的长度小于等于0.5μm，长径比小于10；再采用丙烯酸共聚物对研磨后的短切碳纤维进行浸润；之后采用低碳多羟基醇对浸润后的短切碳纤维进行包覆，且短切碳纤维的堆积密度控制在1.4g/cm3以下，即得。
本实施例中的改性碳纳米管的制备方法为：取碳纳米管加入到质量浓度为10%加入到无水乙醇中溶解搅拌1.5h，再加入纳米氧化镁，超声处理1.5h形成混合溶液，然后过滤洗涤，再加入到质量浓度为6%的硝酸溶液中超声处理70min，过滤洗涤，再加入到质量浓度为6%的硫酸溶液中超声处理50min，过滤洗涤，再加入到混酸溶液中超声处理1.5h，最后经过滤、洗涤、干燥即得。
本实施例中的复配树脂为丙烯酸酯树脂、羟基丙烯酸树脂、氯醋树脂按照重量比4:1:3组成的混合物。
本实施例中的加工助剂为增韧剂、抗氧剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、增塑剂按照重量比2:1:0.5:1:1组成的混合物，所述增韧剂为丙烯酸酯类核壳共聚物，所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述抗老化助剂为（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸三酯；所述紫外线吸收剂为2(2-二羟基苯-5-苯甲基)苯并三唑；所述增塑剂为五氯硬脂酸甲酯。
本实施例中的阻燃添加剂为氢氧化镁、聚磷酸铵、可膨胀石墨按照重量比2:1:4组成的混合物，所述可膨胀石墨的的膨胀速率大于300ml/g。
本实施例中的纳米添加物为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝按照重量比3:2:2组成的混合物。
本实施例的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将偶联剂、纳米添加物、阻燃添加物加入反应釜中，在温度为75℃下，搅拌15分钟，搅拌转速为250r/min，得到混合物a；
步骤三，将复配树脂、步骤二制备的混合物a，混合加入高速搅拌机中，在搅拌转速为300r/min下搅拌30分钟，再加入加工助剂，然后将温度按照7℃/min的速度升高至160℃，保温反应5min，再加入改性短切纤维和改性碳纳米管，降温到115℃，搅拌反应7分钟，再加入石墨烯，降温到105℃，搅拌7分钟，得到混合物b；
步骤四，将步骤三制备的混合物b送入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，区段温度为160-180℃，螺杆转速70r/min，再将熔融物加到注塑机中，在230℃下注塑成型即得本发明的导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料。
本发明的一种导热阻燃防辐射抗压电脑外壳材料导热性能好，抗压能力强，防火阻燃性能优异，还具有一定的防辐射性能，避免辐射造带来的安全隐患，同时本发明的原料组分安全可靠、成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。