CN107474319A - 一种笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，涉及注塑加工技术领域，由如下重量份数的原料制成：微细二氧化硅气凝胶15‑25份、三聚氰酸三烯丙酯5‑10份、二甲基丙烯酸锌5‑10份、超细氧化镁5‑10份、分子筛微粉1‑5份、二苯甲烷双马来酰亚胺1‑5份、石棉绒0.5‑3份、钛酸酯偶联剂0.5‑3份、无水乙醇50‑100份。本发明耐热变形助剂适用于笔记本电脑外壳的注塑加工，在其质量添加量达到3％时即可显著增强所制笔记本电脑外壳的热变形性能，将2MPa下的热变形温度提高至120℃以上。

Description

一种笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂
技术领域：
本发明涉及注塑加工技术领域，具体涉及一种笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂。
背景技术：
笔记本电脑的外壳既是保护机体的最直接方式，也是影响其散热效果、重量、美观度的重要因素。由于笔记本电脑具有结构紧凑、移动性强、使用环境多变等特点，因此要求机壳材料具备机械强度高、耐刮擦、耐高低温冲击性优异、耐热性好、耐燃烧、重量轻，而且成型加工性优良、可电镀和造价较低等特点。
目前，市场上多数的塑料外壳笔记本电都是采用PC/ABS工程塑料合金做原料，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，随着笔记本电脑的发展，处于保护脆弱的电子元器件、加强整体构架强度等因素的考虑，PC/ABS合金的综合性能显得不够理想，进而造成整机厚度、重量不理想，难以实现超强薄设计。
耐热变形性能是评价笔记本电脑外壳使用性能的重要指标之一，目前笔记本电脑外壳注塑件的耐热变形性能主要依赖于PC和ABS，并没有专用于笔记本电脑外壳注塑加工的耐热变形助剂，因此其耐热变形性能有限，即热变形温度较低，难以满足目前高档笔记本电脑外壳的性能需求。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种在其质量添加量达到3％时即可显著提高所制笔记本电脑外壳热变形温度的笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，由如下重量份数的原料制成：
微细二氧化硅气凝胶15-25份、三聚氰酸三烯丙酯5-10份、二甲基丙烯酸锌5-10份、超细氧化镁5-10份、分子筛微粉1-5份、二苯甲烷双马来酰亚胺1-5份、石棉绒0.5-3份、钛酸酯偶联剂0.5-3份、无水乙醇50-100份；
其制备方法包括如下步骤：
(1)将无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入三聚氰酸三烯丙酯和二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌2-3h，然后加入微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌1-2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将超细氧化镁、分子筛微粉和石棉绒加热至115-125℃保温混合5-10min，再加入二苯甲烷双马来酰亚胺和钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合15-30min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼5-10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
所述分子筛微粉是由分子筛原粉经物理改性处理制得，其具体改性步骤为：将分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入异氰尿酸三缩水甘油酯和环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
所述分子筛原粉、异氰尿酸三缩水甘油酯和环氧大豆油的质量比为5-10:0.5-2:0.05-0.5。
所述石棉绒使用前经过物理改性处理，其具体改性步骤为：将石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35-50目的粗粉，然后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过80-100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
所述石棉绒、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双丙酮丙烯酰胺的质量比为5-10:1-5:0.5-2。
所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、输出功率700W。
本发明的有益效果是：
(1)利用分子筛原粉特有的吸附能力，在异氰尿酸三缩水甘油酯和环氧大豆油作用下，在分子筛原粉的微粒表面形成亲脂膜，该亲脂膜的形成有利于提高分子筛原粉与PC/ABS的共混相容性，从而使分子筛原粉充分发挥其耐热变形性能；
(2)石棉绒属于天然矿物纤维，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双丙酮丙烯酰胺经共聚交联反应生成丙烯酸树脂，所生成的丙烯酸树脂均匀渗透到石棉绒内部形成相互交联的三维空间结构，以改善石棉绒的成粉性以及与PC/ABS的共混相容性，以使石棉绒充分发挥其耐热变形性能；
(3)三聚氰酸三烯丙酯与二甲基丙烯酸锌经交联聚合反应生成三聚氰胺改性丙烯酸树脂，再通过物理掺杂二氧化硅气凝胶，使生成的三聚氰胺改性丙烯酸树脂渗透进二氧化硅气凝胶的内部孔隙中，以改善二氧化硅气凝胶的耐热变形性能；
(4)以改性二氧化硅气凝胶为主料，辅以助剂制得耐热变形助剂，该耐热变形助剂适用于笔记本电脑外壳的注塑加工，在其质量添加量达到3％时即可显著增强所制笔记本电脑外壳的热变形性能，将2MPa下的热变形温度提高至120℃以上，同时保证所制笔记本电脑外壳的其他力学性能维持在较佳状态。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)将100g无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入10g三聚氰酸三烯丙酯和10g二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌3h，然后加入25g微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将10g超细氧化镁、3g分子筛微粉和2g石棉绒加热至115-125℃保温混合10min，再加入3g二苯甲烷双马来酰亚胺和0.5g钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合30min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
分子筛微粉的制备：将10g分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入2g异氰尿酸三缩水甘油酯和0.5g环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
实施例2
(1)将100g无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入10g三聚氰酸三烯丙酯和10g二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌3h，然后加入25g微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将10g超细氧化镁、3g分子筛微粉和2g石棉绒加热至115-125℃保温混合10min，再加入3g二苯甲烷双马来酰亚胺和0.5g钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合30min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
分子筛微粉的制备：将10g分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入2g异氰尿酸三缩水甘油酯和0.5g环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
石棉绒的改性：将10g石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35目的粗粉，然后加入2g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和0.5g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
实施例3
(1)将80g无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入5g三聚氰酸三烯丙酯和5g二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌2h，然后加入20g微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将5g超细氧化镁、5g分子筛微粉和1g石棉绒加热至115-125℃保温混合10min，再加入2g二苯甲烷双马来酰亚胺和0.5g钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合15min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
分子筛微粉的制备：将5g分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入0.5g异氰尿酸三缩水甘油酯和0.2g环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
石棉绒的改性：将10g石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35目的粗粉，然后加入3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
对照例1
(1)将80g无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入5g三聚氰酸三烯丙酯和5g二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌2h，然后加入20g微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将5g超细氧化镁、5g分子筛原粉和1g石棉绒加热至115-125℃保温混合10min，再加入2g二苯甲烷双马来酰亚胺和0.5g钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合15min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
石棉绒的改性：将10g石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35目的粗粉，然后加入3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
对照例2
(1)将80g无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入5g三聚氰酸三烯丙酯和5g二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌2h，然后加入20g微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将5g超细氧化镁、5g分子筛微粉和1g石棉绒加热至115-125℃保温混合25min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
分子筛微粉的制备：将5g分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入0.5g异氰尿酸三缩水甘油酯和0.2g环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
石棉绒的改性：将10g石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35目的粗粉，然后加入3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
对照例3
(1)将80g无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入10g三菱丙烯酸树脂BR116，继续回流保温搅拌2h，然后加入20g微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将5g超细氧化镁、5g分子筛微粉和1g石棉绒加热至115-125℃保温混合10min，再加入2g二苯甲烷双马来酰亚胺和0.5g钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合15min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
分子筛微粉的制备：将5g分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入0.5g异氰尿酸三缩水甘油酯和0.2g环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
石棉绒的改性：将10g石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35目的粗粉，然后加入3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450MHz、输出功率700W的微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
实施例4
分别将实施例1、实施例2、实施例3、对照例1、对照例2、对照例3所制耐热变形助剂经相同注塑成型方法并按表1所述原料配比以加工笔记本电脑外壳，设置不添加耐热变形助剂的对照例4，测试所制笔记本电脑外壳的耐热变形性能，结果如表2所示。
表1笔记本电脑外壳制备原料表
表2加工所制笔记本电脑外壳的耐热变形性能
组别 1.5MPa热变形温度/℃ 2MPa热变形温度/℃
实施例1 125 118
实施例2 128 122
实施例3 131 125
对照例1 119 112
对照例2 110 104
对照例3 98 93
对照例4 90 84
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
微细二氧化硅气凝胶15-25份、三聚氰酸三烯丙酯5-10份、二甲基丙烯酸锌5-10份、超细氧化镁5-10份、分子筛微粉1-5份、二苯甲烷双马来酰亚胺1-5份、石棉绒0.5-3份、钛酸酯偶联剂0.5-3份、无水乙醇50-100份；
其制备方法包括如下步骤：
(1)将无水乙醇加热至回流状态保温搅拌，再加入三聚氰酸三烯丙酯和二甲基丙烯酸锌，继续回流保温搅拌2-3h，然后加入微细二氧化硅气凝胶，再次回流保温搅拌1-2h，所得混合物经减压浓缩后送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经粉碎机制成微粉，即得改性二氧化硅气凝胶；
(2)将超细氧化镁、分子筛微粉和石棉绒加热至115-125℃保温混合5-10min，再加入二苯甲烷双马来酰亚胺和钛酸酯偶联剂，继续在115-125℃保温混合15-30min，研磨下自然冷却至室温，即得助剂；
(3)将改性二氧化硅气凝胶和助剂充分混合，所得混合料送入混炼机中，并于130-140℃下混炼5-10min，出料后自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉，即得耐热变形助剂。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，其特征在于：所述分子筛微粉是由分子筛原粉经物理改性处理制得，其具体改性步骤为：将分子筛原粉于100-110℃环境中干燥5h，再于400-450℃下煅烧3h，待自然冷却至120-130℃后加入异氰尿酸三缩水甘油酯和环氧大豆油，继续在120-130℃下保温研磨30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经粉碎机制成微粉。
3.根据权利要求2所述的笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，其特征在于：所述分子筛原粉、异氰尿酸三缩水甘油酯和环氧大豆油的质量比为5-10:0.5-2:0.05-0.5。
4.根据权利要求1所述的笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，其特征在于：所述石棉绒使用前经过物理改性处理，其具体改性步骤为：将石棉绒置于100-110℃环境中干燥8h，并转入-15℃以下环境中密封冷冻5h，再经粉碎机制成35-50目的粗粉，然后加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波处理器微波处理10min，再次充分混合，继续微波处理10min，将所得混合物加入沸水中，回流保温搅拌30min，静置30min后过80-100目筛，所得滤渣于100-110℃环境中干燥8h，最后经粉碎机制成微粉。
5.根据权利要求4所述的笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，其特征在于：所述石棉绒、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双丙酮丙烯酰胺的质量比为5-10:1-5:0.5-2。
6.根据权利要求4所述的笔记本电脑外壳注塑加工用耐热变形助剂，其特征在于：所述微波处理器的工作条件为微波频率2450MHz、输出功率700W。
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