一种用于电脑外壳的新型复合材料的制作方法

文档序号:12026863阅读:544来源:国知局

本发明属于电脑材料技术领域,具体地,涉及一种用于电脑外壳的新型复合材料。



背景技术:

笔记本电脑又被称为“便携式电脑”,其最大的特点就是机身小巧,相比pc携带方便。notebookcomputer,又称手提电脑、掌上电脑或膝上型电脑,是一种小型、可便于携带的个人电脑。

传统的笔记本电脑外壳材料通常采用如下几种:聚碳酸酯pc、abs工程塑料、铝镁合金、碳纤维等。

但上述材料均具有各自的不足之处,其中,聚碳酸酯pc的缺点是比较脆,一跌就破;abs工程塑料其密度较大、质量较重,对于笔记本的重量控制不利,所以一般在注重移动性的产品上不会得到使用,而且塑料本身的导热性能较差,所以不利于笔记本的散热;铝镁合金并不是很耐磨,用久了会显得颜色暗淡,而且喷过漆的产品容易出现划痕、掉漆等情况。而且它的成本较高,加工成型也比abs更困难,所以笔记本一般只把铝镁合金应用在顶盖或掌托部分,很少有产品用铝镁合金来制造整个机壳;碳纤维缺点是成本较高,成型没有abs外壳容易,此外,碳纤维机壳还有一个缺点,就是如果接地不好。

上述材料均存在难以降解的问题。

因此,需要研发一种可降解且各项性能好的笔记本电脑外壳复合材料。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种用于电脑外壳的新型复合材料。

根据本发明提供的一种用于电脑外壳的新型复合材料,所述用于电脑外壳的新型复合材料包括第一层、第二层、第三层和第四层,所述第一层是塑料层、第二层是合金层、第三层是纤维层,第四层是塑料层;

所述塑料层包括聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂,所述添加剂包括五氧化二磷和氢氧化钾,所述聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂的质量比为9-13:6-9:3-5:1,所述氢氧化钾的质量浓度为9-13%;

所述合金层包括铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂,所述铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂的质量比为11-13:5-7:2-4:1;

所述纤维层包括聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂,所述聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂的质量比为10-13:3-5:1。

优选地,所述第一层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的25%,所述第二层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的39%,所述第三层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的20%,所述第四层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的16%。

优选地,所述铝镁合金中的铝占合金总质量的80%,余量为镁。

优选地,所述润滑剂包括如下重量分数的原料:三硬脂酸甘油酯110-119份、季戊四醇硬脂酸酯61-79份和聚乙烯32-40份。

优选地,所述润滑剂的制备方法如下:

(1)按照配方量称量三硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙烯,先投入三硬脂酸甘油酯至高速剪切搅拌机内,溶解后加入三硬脂酸甘油酯重量1-4%的偶联剂,90℃下反应22-28min;

(2)接着投入季戊四醇硬脂酸酯,在氮气保护、负压0.03-0.05mpa下逐渐升温至121-128℃,保温反应23-29min;

(3)继续投入聚丙烯,在氦气保护、负压0.03-0.05mpa情况下,升温至152-159℃,保温反应50-60min,冷却,制得塑料润滑剂。

优选地,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。

优选地,所述偶联剂为铝酸三异丙酯或四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。

优选地,所述棉纤维经过如下方法改性:将偶联剂用水稀释成0.9-3.2wt%的偶联剂水溶液,用盐酸调节ph值为3-4,将棉纤维浸泡在该偶联剂水溶液中1.5-3h,取出烘干,得到改性棉纤维。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

本发明提供的用于电脑外壳的新型复合材料,该复合材料由四层不同的材料层复合而成,其中塑料层添加由五氧化二磷和请氧化剂组成的添加剂,所述五氧化二磷具有强氧化性,可分解塑料;此外,合金层由铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂组成,铝镁合金与碳纤维的复合,提高了材料的强韧性,再加入植物纤维淀粉,达到可降解的效果,此外润滑剂的加入可有效提高材料的润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能,改进流动性和脱模性,且该润滑剂的制备方法简单,无需考虑复杂的合成化学结构改变,在较短的时间内成一种均质的复合物,无需使用有机溶剂,能耗极低,综合生产成本下降,而且无环境污染、无三废排放。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供的一种用于电脑外壳的新型复合材料,所述用于电脑外壳的新型复合材料包括第一层、第二层、第三层和第四层,所述第一层是塑料层、第二层是合金层、第三层是纤维层,第四层是塑料层;

所述塑料层包括聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂,所述添加剂包括五氧化二磷和氢氧化钾,所述聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂的质量比为13:6:5:1,所述氢氧化钾的质量浓度为9%;

所述合金层包括铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂,所述铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂的质量比为13:5:4:1,其中,所述铝镁合金中的铝占合金总质量的80%,余量为镁。

所述纤维层包括聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂,所述聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂的质量比为13:3:1。

其中,所述第一层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的25%,所述第二层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的39%,所述第三层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的20%,所述第四层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的16%。

其中,所述润滑剂包括如下重量分数的原料:三硬脂酸甘油酯119份、季戊四醇硬脂酸酯61份和聚乙烯40份。

其中,所述润滑剂的制备方法如下:

(1)按照配方量称量三硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙烯,先投入三硬脂酸甘油酯至高速剪切搅拌机内,溶解后加入三硬脂酸甘油酯重量4%的偶联剂,90℃下反应22min;

(2)接着投入季戊四醇硬脂酸酯,在氮气保护、负压0.05mpa下逐渐升温至121℃,保温反应29min;

(3)继续投入聚丙烯,在氦气保护、负压0.05mpa情况下,升温至152℃,保温反应60min,冷却,制得塑料润滑剂。

其中,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。

其中,所述偶联剂为铝酸三异丙酯。

其中,所述棉纤维经过如下方法改性:将偶联剂用水稀释成3.2wt%的偶联剂水溶液,用盐酸调节ph值为3,将棉纤维浸泡在该偶联剂水溶液中3h,取出烘干,得到改性棉纤维。

实施例2

本实施例提供的一种用于电脑外壳的新型复合材料,所述用于电脑外壳的新型复合材料包括第一层、第二层、第三层和第四层,所述第一层是塑料层、第二层是合金层、第三层是纤维层,第四层是塑料层;

所述塑料层包括聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂,所述添加剂包括五氧化二磷和氢氧化钾,所述聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂的质量比为9:9:3:1,所述氢氧化钾的质量浓度为13%;

所述合金层包括铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂,所述铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂的质量比为11:7:2:1,其中,所述铝镁合金中的铝占合金总质量的80%,余量为镁。

所述纤维层包括聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂,所述聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂的质量比为10:5:1。

其中,所述第一层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的25%,所述第二层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的39%,所述第三层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的20%,所述第四层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的16%。

其中,所述润滑剂包括如下重量分数的原料:三硬脂酸甘油酯110份、季戊四醇硬脂酸酯79份和聚乙烯32份。

其中,所述润滑剂的制备方法如下:

(1)按照配方量称量三硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙烯,先投入三硬脂酸甘油酯至高速剪切搅拌机内,溶解后加入三硬脂酸甘油酯重量1%的偶联剂,90℃下反应28min;

(2)接着投入季戊四醇硬脂酸酯,在氮气保护、负压0.03mpa下逐渐升温至128℃,保温反应23min;

(3)继续投入聚丙烯,在氦气保护、负压0.03mpa情况下,升温至159℃,保温反应50min,冷却,制得塑料润滑剂。

其中,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。

其中,所述偶联剂为四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。

其中,所述棉纤维经过如下方法改性:将偶联剂用水稀释成0.9wt%的偶联剂水溶液,用盐酸调节ph值为4,将棉纤维浸泡在该偶联剂水溶液中1.5h,取出烘干,得到改性棉纤维。

实施例3

本实施例提供的一种用于电脑外壳的新型复合材料,所述用于电脑外壳的新型复合材料包括第一层、第二层、第三层和第四层,所述第一层是塑料层、第二层是合金层、第三层是纤维层,第四层是塑料层;

所述塑料层包括聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂,所述添加剂包括五氧化二磷和氢氧化钾,所述聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮和添加剂的质量比为11:7:4:1,所述氢氧化钾的质量浓度为11%;

所述合金层包括铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂,所述铝镁合金、碳纤维、植物纤维淀粉和润滑剂的质量比为12:6:3:1,其中,所述铝镁合金中的铝占合金总质量的80%,余量为镁。

所述纤维层包括聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂,所述聚乳酸树脂、棉纤维和偶联剂的质量比为12:4:1。

其中,所述第一层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的25%,所述第二层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的39%,所述第三层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的20%,所述第四层占用于电脑外壳的新型复合材料总体质量的16%。

其中,所述润滑剂包括如下重量分数的原料:三硬脂酸甘油酯115份、季戊四醇硬脂酸酯66份和聚乙烯38份。

其中,所述润滑剂的制备方法如下:

(1)按照配方量称量三硬脂酸甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯和聚丙烯,先投入三硬脂酸甘油酯至高速剪切搅拌机内,溶解后加入三硬脂酸甘油酯重量3%的偶联剂,90℃下反应25min;

(2)接着投入季戊四醇硬脂酸酯,在氮气保护、负压0.04mpa下逐渐升温至125℃,保温反应27min;

(3)继续投入聚丙烯,在氦气保护、负压0.04mpa情况下,升温至156℃,保温反应55min,冷却,制得塑料润滑剂。

其中,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。

其中,所述偶联剂为铝酸三异丙酯或四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。

其中,所述棉纤维经过如下方法改性:将偶联剂用水稀释成1.5wt%的偶联剂水溶液,用盐酸调节ph值为3,将棉纤维浸泡在该偶联剂水溶液中2.3h,取出烘干,得到改性棉纤维。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

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