一種用於電腦外殼的新型複合材料的製作方法
2023-10-06 22:44:19 2
本發明屬於電腦材料技術領域，具體地，涉及一種用於電腦外殼的新型複合材料。
背景技術：
筆記本電腦又被稱為「可攜式電腦」，其最大的特點就是機身小巧，相比pc攜帶方便。notebookcomputer，又稱手提電腦、掌上電腦或膝上型電腦，是一種小型、可便於攜帶的個人電腦。
傳統的筆記本電腦外殼材料通常採用如下幾種：聚碳酸酯pc、abs工程塑料、鋁鎂合金、碳纖維等。
但上述材料均具有各自的不足之處，其中，聚碳酸酯pc的缺點是比較脆，一跌就破；abs工程塑料其密度較大、質量較重，對於筆記本的重量控制不利，所以一般在注重移動性的產品上不會得到使用，而且塑料本身的導熱性能較差，所以不利於筆記本的散熱；鋁鎂合金並不是很耐磨，用久了會顯得顏色暗淡，而且噴過漆的產品容易出現劃痕、掉漆等情況。而且它的成本較高，加工成型也比abs更困難，所以筆記本一般只把鋁鎂合金應用在頂蓋或掌託部分，很少有產品用鋁鎂合金來製造整個機殼；碳纖維缺點是成本較高，成型沒有abs外殼容易，此外，碳纖維機殼還有一個缺點，就是如果接地不好。
上述材料均存在難以降解的問題。
因此，需要研發一種可降解且各項性能好的筆記本電腦外殼複合材料。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用於電腦外殼的新型複合材料。
根據本發明提供的一種用於電腦外殼的新型複合材料，所述用於電腦外殼的新型複合材料包括第一層、第二層、第三層和第四層，所述第一層是塑料層、第二層是合金層、第三層是纖維層，第四層是塑料層；
所述塑料層包括聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑，所述添加劑包括五氧化二磷和氫氧化鉀，所述聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑的質量比為9-13:6-9:3-5:1，所述氫氧化鉀的質量濃度為9-13%；
所述合金層包括鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑，所述鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑的質量比為11-13:5-7:2-4:1；
所述纖維層包括聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑，所述聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑的質量比為10-13:3-5:1。
優選地，所述第一層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的25%，所述第二層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的39%，所述第三層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的20%，所述第四層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的16%。
優選地，所述鋁鎂合金中的鋁佔合金總質量的80%，餘量為鎂。
優選地，所述潤滑劑包括如下重量分數的原料：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。
優選地，所述潤滑劑的製備方法如下：
（1）按照配方量稱量三硬脂酸甘油酯、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攪拌機內，溶解後加入三硬脂酸甘油酯重量1-4％的偶聯劑，90℃下反應22-28min；
（2）接著投入季戊四醇硬脂酸酯，在氮氣保護、負壓0.03-0.05mpa下逐漸升溫至121-128℃，保溫反應23-29min；
（3）繼續投入聚丙烯，在氦氣保護、負壓0.03-0.05mpa情況下，升溫至152-159℃，保溫反應50-60min，冷卻，製得塑料潤滑劑。
優選地，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
優選地，所述偶聯劑為鋁酸三異丙酯或四異丙基二（二辛基亞磷酸醯氧基）鈦酸酯。
優選地，所述棉纖維經過如下方法改性：將偶聯劑用水稀釋成0.9-3.2wt%的偶聯劑水溶液，用鹽酸調節ph值為3-4，將棉纖維浸泡在該偶聯劑水溶液中1.5-3h，取出烘乾，得到改性棉纖維。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
本發明提供的用於電腦外殼的新型複合材料，該複合材料由四層不同的材料層複合而成，其中塑料層添加由五氧化二磷和請氧化劑組成的添加劑，所述五氧化二磷具有強氧化性，可分解塑料；此外，合金層由鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑組成，鋁鎂合金與碳纖維的複合，提高了材料的強韌性，再加入植物纖維澱粉，達到可降解的效果，此外潤滑劑的加入可有效提高材料的潤滑性、減少摩擦、降低界面粘附性能，改進流動性和脫模性，且該潤滑劑的製備方法簡單，無需考慮複雜的合成化學結構改變，在較短的時間內成一種均質的複合物，無需使用有機溶劑，能耗極低，綜合生產成本下降，而且無環境汙染、無三廢排放。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
實施例1
本實施例提供的一種用於電腦外殼的新型複合材料，所述用於電腦外殼的新型複合材料包括第一層、第二層、第三層和第四層，所述第一層是塑料層、第二層是合金層、第三層是纖維層，第四層是塑料層；
所述塑料層包括聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑，所述添加劑包括五氧化二磷和氫氧化鉀，所述聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑的質量比為13:6:5:1，所述氫氧化鉀的質量濃度為9%；
所述合金層包括鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑，所述鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑的質量比為13:5:4:1，其中，所述鋁鎂合金中的鋁佔合金總質量的80%，餘量為鎂。
所述纖維層包括聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑，所述聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑的質量比為13:3:1。
其中，所述第一層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的25%，所述第二層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的39%，所述第三層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的20%，所述第四層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的16%。
其中，所述潤滑劑包括如下重量分數的原料：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，所述潤滑劑的製備方法如下：
（1）按照配方量稱量三硬脂酸甘油酯、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攪拌機內，溶解後加入三硬脂酸甘油酯重量4％的偶聯劑，90℃下反應22min；
（2）接著投入季戊四醇硬脂酸酯，在氮氣保護、負壓0.05mpa下逐漸升溫至121℃，保溫反應29min；
（3）繼續投入聚丙烯，在氦氣保護、負壓0.05mpa情況下，升溫至152℃，保溫反應60min，冷卻，製得塑料潤滑劑。
其中，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
其中，所述偶聯劑為鋁酸三異丙酯。
其中，所述棉纖維經過如下方法改性：將偶聯劑用水稀釋成3.2wt%的偶聯劑水溶液，用鹽酸調節ph值為3，將棉纖維浸泡在該偶聯劑水溶液中3h，取出烘乾，得到改性棉纖維。
實施例2
本實施例提供的一種用於電腦外殼的新型複合材料，所述用於電腦外殼的新型複合材料包括第一層、第二層、第三層和第四層，所述第一層是塑料層、第二層是合金層、第三層是纖維層，第四層是塑料層；
所述塑料層包括聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑，所述添加劑包括五氧化二磷和氫氧化鉀，所述聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑的質量比為9:9:3:1，所述氫氧化鉀的質量濃度為13%；
所述合金層包括鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑，所述鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑的質量比為11:7:2:1，其中，所述鋁鎂合金中的鋁佔合金總質量的80%，餘量為鎂。
所述纖維層包括聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑，所述聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑的質量比為10:5:1。
其中，所述第一層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的25%，所述第二層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的39%，所述第三層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的20%，所述第四層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的16%。
其中，所述潤滑劑包括如下重量分數的原料：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，所述潤滑劑的製備方法如下：
（1）按照配方量稱量三硬脂酸甘油酯、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攪拌機內，溶解後加入三硬脂酸甘油酯重量1％的偶聯劑，90℃下反應28min；
（2）接著投入季戊四醇硬脂酸酯，在氮氣保護、負壓0.03mpa下逐漸升溫至128℃，保溫反應23min；
（3）繼續投入聚丙烯，在氦氣保護、負壓0.03mpa情況下，升溫至159℃，保溫反應50min，冷卻，製得塑料潤滑劑。
其中，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
其中，所述偶聯劑為四異丙基二（二辛基亞磷酸醯氧基）鈦酸酯。
其中，所述棉纖維經過如下方法改性：將偶聯劑用水稀釋成0.9wt%的偶聯劑水溶液，用鹽酸調節ph值為4，將棉纖維浸泡在該偶聯劑水溶液中1.5h，取出烘乾，得到改性棉纖維。
實施例3
本實施例提供的一種用於電腦外殼的新型複合材料，所述用於電腦外殼的新型複合材料包括第一層、第二層、第三層和第四層，所述第一層是塑料層、第二層是合金層、第三層是纖維層，第四層是塑料層；
所述塑料層包括聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑，所述添加劑包括五氧化二磷和氫氧化鉀，所述聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚醚酮和添加劑的質量比為11:7:4:1，所述氫氧化鉀的質量濃度為11%；
所述合金層包括鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑，所述鋁鎂合金、碳纖維、植物纖維澱粉和潤滑劑的質量比為12:6:3:1，其中，所述鋁鎂合金中的鋁佔合金總質量的80%，餘量為鎂。
所述纖維層包括聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑，所述聚乳酸樹脂、棉纖維和偶聯劑的質量比為12:4:1。
其中，所述第一層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的25%，所述第二層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的39%，所述第三層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的20%，所述第四層佔用於電腦外殼的新型複合材料總體質量的16%。
其中，所述潤滑劑包括如下重量分數的原料：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，所述潤滑劑的製備方法如下：
（1）按照配方量稱量三硬脂酸甘油酯、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攪拌機內，溶解後加入三硬脂酸甘油酯重量3％的偶聯劑，90℃下反應25min；
（2）接著投入季戊四醇硬脂酸酯，在氮氣保護、負壓0.04mpa下逐漸升溫至125℃，保溫反應27min；
（3）繼續投入聚丙烯，在氦氣保護、負壓0.04mpa情況下，升溫至156℃，保溫反應55min，冷卻，製得塑料潤滑劑。
其中，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
其中，所述偶聯劑為鋁酸三異丙酯或四異丙基二（二辛基亞磷酸醯氧基）鈦酸酯。
其中，所述棉纖維經過如下方法改性：將偶聯劑用水稀釋成1.5wt%的偶聯劑水溶液，用鹽酸調節ph值為3，將棉纖維浸泡在該偶聯劑水溶液中2.3h，取出烘乾，得到改性棉纖維。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。