一种玻纤增强型手机后盖材料及其制备方法与流程

本发明涉及手机材料领域，具体涉及一种玻纤增强型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、随着金属手机后壳淘汰速率进一步加快，玻璃/陶瓷/塑料将成为三大主要原材料。pmma/pc复合板材原材料成本低、易于加工；通过纹理设计和3d高压成型可以实现3d玻璃效果，表面视觉质感大大增强；背板兼具良好的耐磨性和韧性。然而目前pmma/pc复合板塑胶手机后盖因为模量低，材料的刚性不够，非常容易变形。随着技术发展和消费者对便携式电子产品更高的需求，对后盖等结构件提出更轻、薄的要求，因此开发具备金属材质强度和刚性，具备板材装饰效果的新材料成为热点。

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玻纤增强型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，本发明提供一种玻纤增强型手机后盖材料的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1，制备改性玻璃纤维：

5、s1、表面刻蚀：

6、将玻璃纤维在氢氧化钠溶液中升温处理，处理结束后，水洗并干燥，得到碱处理玻璃纤维；

7、s2、环氧硅烷处理：

8、将碱处理玻璃纤维在含有环氧硅烷偶联剂的水溶液内回流处理，处理结束后，水洗并干燥，得到环氧化玻璃纤维；

9、s3、表面改性：

10、将2,5-二(氨基甲基)呋喃和环氧化玻璃纤维混合在溶剂内，升温处理，过滤出固体，醇洗至少三次，真空干燥，得到改性玻璃纤维；

11、步骤2，制备改性玻纤-pc材料：

12、取聚碳酸酯树脂和改性玻璃纤维混合在混合搅拌机内，经过熔融后混合均匀，得到改性玻纤-pc材料；

13、步骤3，与pmma复合：

14、取聚甲基丙烯酸甲酯树脂、改性玻纤-pc材料、相容剂和抗氧剂混合在螺杆挤出机内，依次经过熔融、挤出和造粒，最终制备得到玻纤增强型手机后盖材料。

15、优选地，所述步骤1的s1过程具体包括：

16、将玻璃纤维混合于氢氧化钠溶液中，升温至40-50℃，保温处理2-3h，处理结束后，过滤除去液体，使用纯水洗涤至洗涤液呈中性，真空干燥，得到碱处理玻璃纤维。

17、更优选地，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e玻璃纤维、c玻璃纤维、e-cr玻璃纤维中的任意一种。

18、更优选地，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，所述步骤1的s2过程具体包括：

20、取偶联剂kh-560溶解至去离子水中，然后加入碱处理玻璃纤维，升温至50-80℃，搅拌处理4-8h，处理结束后，过滤除去液体，水洗至少三次，真空干燥，得到环氧化玻璃纤维。

21、更优选地，所述s2过程中，环氧硅烷偶联剂为偶联剂kh-560，碱处理玻璃纤维、偶联剂kh-560和去离子水的质量比例是1:0.12-0.24:10-20。

22、优选地，所述步骤1的s3过程具体包括：

23、取2,5-二(氨基甲基)呋喃溶解至n,n-二甲基甲酰胺内，加入环氧化玻璃纤维，升温至50-60℃，保温处理5-15h，处理结束后，过滤出固体，醇洗至少三次，真空干燥，得到改性玻璃纤维。

24、更优选地，所述s3过程中，环氧化玻璃纤维、2,5-二(氨基甲基)呋喃和n,n-二甲基甲酰胺的质量比例是1:0.37-0.55:8-16。

25、优选地，所述步骤2中，聚碳酸酯树脂的密度为1.19-1.21g/cm3，熔融指数为8±0.3g/10min(300℃,1.2kg)。

26、优选地，所述步骤2中，聚碳酸酯树脂和改性玻璃纤维的质量比例是100:20-40。

27、优选地，所述步骤2中，熔融的温度是220-280℃，混合的时间是3-8min。

28、优选地，所述步骤3中，聚甲基丙烯酸甲酯树脂、改性玻纤-pc材料、相容剂和抗氧剂的质量比例是18-30:45-65:2.6-4.8:0.5-1。

29、优选地，所述步骤3中，聚甲基丙烯酸甲酯树脂的密度为1.18-1.19g/cm3，熔融指数为3.4±0.2g/10min(230℃,3.8kg)。

30、优选地，所述步骤3中，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)。

31、优选地，所述步骤3中，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。

32、优选地，所述步骤3中，螺杆挤出机的转速为300-500r/min，螺杆的长径比(l/d)为50-60，温度区间为235-295℃。

33、第二方面，本发明提供一种玻纤增强型手机后盖材料，采用上述制备方法制备得到。

34、本发明的有益效果为：

35、1、本发明制备了一种手机后盖材料，该材料为改性的玻纤增强型材料，该材料能够使复合板的厚度达到0.5mm及以下，在更加轻薄的基础上，还能够具备较好的金属材质强度和刚性，质感较佳，手感较好，不易刮花，基本能够满足大多数手机材料厂商对于后盖材料的性能要求。

36、2、与传统的玻纤增强pmma/pc复合材料不同的是，本发明所制备的改性的玻纤增强型材料对于玻纤进行了一系列的改性，然后再依次与pc材料和pmma材料进行复合，经过制备得到的材料即使厚度较薄，也能够具有高强度和高耐磨性，具有较好的耐用性和抗划痕性。

37、3、本发明所制备的改性的玻纤增强型材料，对于玻璃纤维的改性处理过程包括：先对玻璃纤维进行碱性轻刻蚀处理，目的是增强玻纤表面的活性基团；然后对于玻纤的表面使用环氧基的硅烷偶联剂处理，使玻纤的表面富含大量的环氧基团；之后采用2,5-二(氨基甲基)呋喃对环氧化的玻纤进行表面改性处理。2,5-二(氨基甲基)呋喃因含有双氨基以及呋喃基，其中氨基能够与玻纤上的环氧基结合，一方面使大量的呋喃基团固定在玻纤的表面，增强了玻纤表面的性能；另一方面环氧基和氨基的反应产物还使玻纤表面活性增强，与pc树脂的界面结合性能也得到了较好的改善，最终使得复合材料的综合性能得到了改进。