一种高强度耐磨手机后盖材料及其制备方法与流程

本发明涉及聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种高强度耐磨手机后盖材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着时代的发展，智能手机在人们的生活中越来越重要，手机的种类也越来越多，而手机的颜值在购买选择时尤为重要，手机外壳的材质、工艺以及色彩的不同，影响着人们的选择。目前的收集多数都是采用的大规模mimo技术，需要在手机中新增专用天线，而金属对信号会产生屏蔽及干扰，所以手机后盖去金属化将是大势所趋，目前手机后盖材质正在从金属转向玻璃、陶瓷和塑料，其中塑料又是其中最受青睐的材料之一，但普通注塑+喷涂的后盖和保护套是无法满足要求的，未来的趋势是质感上和体验上都向金属或玻璃靠近。

2、市场上常用的聚碳酸酯(pc)是一种性能优良的热塑性塑料，其无色透明，耐热性佳，抗冲击能力强，尺寸稳定性好，在普遍使用温度内有良好的机械性能。但在加工时具有流动性不足，耐化学性能差，耐应力开裂性差，表面硬度和韧性不能兼顾等缺点。聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)有良好的电绝缘性能，可耐电弧，化学性能稳定，能耐一般的化学腐蚀，与pc共混，理论上可改善pc的耐摩擦性能、耐溶剂性能和加工性能。然而，pc和pmma的相容性较差，目前市场上往往加入相容剂才能使两者均匀混合，但是即使在使用相容剂后，所制备出的pc/pmma复合材料的性能也很难达到同时具有高强度、高韧性和高硬度的效果。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种高强度耐磨手机后盖材料及其制备方法。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供一种高强度耐磨手机后盖材料，按照重量份数计算，包括：

4、52-68份改性聚碳酸酯树脂、24-32份聚甲基丙烯酸甲酯树脂、3-6份相容剂和0.8-1.6份抗氧剂。

5、优选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯树脂(pmma)的密度为1.18-1.19g/cm3，熔融指数为3.4±0.2g/10min(230℃,3.8kg)。

6、优选地，所述改性聚碳酸酯树脂通过改性玻璃纤维和聚碳酸酯树脂复合制备得到。

7、更优选地，所述改性聚碳酸酯树脂的制备过程包括：将改性玻璃纤维和聚碳酸酯树脂在搅拌器内熔融混合。

8、更优选地，熔融的温度是230-270℃，混合的时间是3-8min。

9、更优选地，改性玻璃纤维和聚碳酸酯树脂的质量比例是15-35:100。

10、更优选地，所述聚碳酸酯树脂(pc)的密度为1.19-1.21g/cm3，熔融指数为8±0.3g/10min(300℃,1.2kg)。

11、优选地，所述相容剂为苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐共聚物，型号为sma-700，马来酸酐含量为18％，熔融指数为5±0.5g/10min(190℃,2.16kg)。

12、优选地，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂，型号为巴斯夫抗氧剂irganox 245或巴斯夫抗氧剂irganox 1076。

13、优选地，所述改性玻璃纤维的制备过程包括：

14、s1、将玻璃纤维和氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后，升温至40-50℃，保温处理2-3h后，过滤、洗涤和干燥，得到玻璃纤维碱处理物；

15、s2、将乙烯基硅烷偶联剂和去离子水混合，再加入玻璃纤维碱处理物，60-70℃条件下搅拌4-8h，反应结束后，过滤、洗涤和干燥，得到乙烯化玻璃纤维；

16、s3、将乙烯化玻璃纤维和2-巯基苯并咪唑混合在无水乙醇内，氮气作为保护气，升温至70-90℃，再加入催化剂，回流搅拌反应2-4h，然后经过过滤、洗涤和干燥，得到改性玻璃纤维。

17、优选地，所述s1过程中，玻璃纤维的长度为4-10mm，截面为圆形，直径为10-15μm，型号为c玻璃纤维。

18、优选地，所述s1过程中，氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/l，玻璃纤维和氢氧化钠溶液的质量比例是1:10-20。

19、优选地，所述s2过程中，乙烯基硅烷偶联剂为偶联剂a-171或a-151，玻璃纤维碱处理物、乙烯基硅烷偶联剂和去离子水的质量比例是1:0.15-0.3:10-20。

20、优选地，所述s3过程中，乙烯化玻璃纤维、2-巯基苯并咪唑和无水乙醇的质量比例是1:0.43-0.65:10-20。

21、优选地，所述s3过程中，催化剂为三乙胺，催化剂加入量是2-巯基苯并咪唑质量的5％-8％。

22、第二方面，本发明提供一种高强度耐磨手机后盖材料的制备方法，包括以下步骤：

23、第一步，按照重量份数分别称取改性聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、相容剂和抗氧剂，在真空箱内干燥备用；

24、第二步，将第一步干燥后的成分混合于双螺杆挤出机内，经过熔融、挤出和造粒，即得到高强度耐磨手机后盖材料。

25、优选地，所述第二步中，双螺杆挤出机的螺杆直径为60mm，长径比为55。

26、优选地，所述第二步中，双螺杆挤出机的温度区间为245-295℃，转速为500-700r/min。

27、本发明的有益效果为：

28、1、本发明制备了一种手机后盖材料，该材料采用了改性聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯作为基础原料，辅以相容剂和抗氧剂作为添加剂，制备得到了改性pc/pmma材料，不仅具有较高的强度，还具有优秀的韧性、硬度和耐高温性。

29、2、相比较于传统的pc/pmma材料制备的后盖材料，本发明的区别在于，对于聚碳酸酯树脂进行了改性处理，改性处理过程是在聚碳酸酯树脂中复合了改性玻璃纤维。改性玻璃纤维的制作过程包括：先对玻璃纤维进行热碱处理，使其表面发生轻刻蚀，提升玻璃纤维表面的活性；再对玻璃纤维碱处理物进行乙烯基硅烷处理，使玻璃纤维表面接枝大量的乙烯基团；然后使用2-巯基苯并咪唑与乙烯化玻璃纤维在引发剂的作用下处理，玻璃纤维表面的乙烯基与2-巯基苯并咪唑中的巯基发生click反应，从而形成聚合物包覆在玻璃纤维的表面。

30、3、本发明对于玻璃纤维改性过程中，所使用的2-巯基苯并咪唑常被用于橡胶的助剂，而本发明将其通过click点击反应，将其形成聚合物包覆在玻璃纤维的表面，不仅与聚碳酸酯具有较好的相容性，对于聚碳酸酯的性能有所提升。而经过检测发现，最终制备得到的改性pc/pmma材料能够在保证强度的基础上，兼具较好的韧性和硬度，此外还有优秀的耐高温性。

技术特征：

1.一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，按照重量份数计算，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯树脂的密度为1.18-1.19g/cm3，熔融指数在230℃、3.8kg的条件下为3.4±0.2g/10min。

3.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述改性聚碳酸酯树脂的制备过程包括：将改性玻璃纤维和聚碳酸酯树脂在搅拌器内熔融混合；其中，熔融的温度是230-270℃，混合的时间是3-8min，改性玻璃纤维和聚碳酸酯树脂的质量比例是15-35:100。

4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的密度为1.19-1.21g/cm3，熔融指数在300℃、1.2kg的条件下为8±0.3g/10min。

5.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述相容剂为苯乙烯/丙烯腈/马来酸酐共聚物，型号为sma-700，马来酸酐含量为18％，熔融指数在190℃、2.16kg的条件下为5±0.5g/10min。

6.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂，型号为巴斯夫抗氧剂irganox 245或巴斯夫抗氧剂irganox 1076。

7.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述s1过程中，玻璃纤维的长度为4-10mm，截面为圆形，直径为10-15μm，型号为c玻璃纤维；氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/l，玻璃纤维和氢氧化钠溶液的质量比例是1:10-20。

8.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述s2过程中，乙烯基硅烷偶联剂为偶联剂a-171或a-151，玻璃纤维碱处理物、乙烯基硅烷偶联剂和去离子水的质量比例是1:0.15-0.3:10-20。

9.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨手机后盖材料，其特征在于，所述s3过程中，乙烯化玻璃纤维、2-巯基苯并咪唑和无水乙醇的质量比例是1:0.43-0.65:10-20；催化剂为三乙胺，催化剂加入量是2-巯基苯并咪唑质量的5％-8％。

10.一种权利要求1所述的高强度耐磨手机后盖材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种高强度耐磨手机后盖材料及其制备方法，手机后盖材料按照重量份数计算，包括：52‑68份改性聚碳酸酯树脂、24‑32份聚甲基丙烯酸甲酯树脂、3‑6份相容剂和0.8‑1.6份抗氧剂；所述改性聚碳酸酯树脂通过改性玻璃纤维和聚碳酸酯树脂复合制备得到。本发明制备了一种手机后盖材料，该材料采用了改性聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯作为基础原料，辅以相容剂和抗氧剂作为添加剂，制备得到了改性PC/PMMA材料，不仅具有较高的强度，还具有优秀的韧性、硬度和耐高温性。技术研发人员：何水清,钟吉林,扶道军,李小林,温源,金红春,章颂云受保护的技术使用者：东莞市聚龙高科电子技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13