本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及玻纖增強PC復合材料領域，具體涉及一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料及其制備方法和應用。

背景技術：
聚碳酸酯（PC）是一種綜合性能優(yōu)越的工程塑料，也是近年來增長速度最快的通用工程塑料，具有優(yōu)異的沖擊韌性、尺寸穩(wěn)定性、電氣絕緣性、耐蠕變性、耐候性、透明性和無毒性等優(yōu)點，目前廣泛應用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設備、包裝、運動器材、醫(yī)療保健等領域，隨著改性研究的不斷深入，正迅速拓展到航空航天、計算機、光盤等高科技領域、但它也存在一些缺點，如易產生靜電、易老化、加工流動性差、強度低、易于應力開裂、對缺口比較敏感以及耐磨性欠佳等。玻璃纖維（GF）具有拉伸強度高、彈性系數高、吸收沖擊能量大、耐化學性佳、吸水性小、耐熱性好、加工性佳、價格低廉等特性，屬典型的優(yōu)良產品，主要用作電絕緣材料、工業(yè)過濾材料、防腐、防潮、隔熱、隔音、減震材料。還可作為多種工業(yè)制品的增強材料。玻璃纖維增強聚碳酸酯作為一種具有前沿技術特點的優(yōu)良產品，其擁有強度高、耐化學性優(yōu)異等顯著優(yōu)點，對于該產品的開發(fā)研究具有重要的市場價值，對促進國民經濟的發(fā)展起到重要作用。但現有的玻纖增強聚碳酸酯復合材料表面的耐電壓、電弧、電阻性能過低。當這種材料被用于生產精密儀器外殼和零部件、電器外殼時，絕緣性能不能達到相關行業(yè)標準的要求，產品內部的電子元件極易為高壓電弧所擊穿而損壞。

技術實現要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種耐電壓耐電弧且耐老化的的玻纖增強PC復合材料。本發(fā)明的另一目的是提供一種可大規(guī)模推廣、提高上述玻纖增強PC復合材料性能的制備方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述玻纖增強PC復合材料的應用。一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料，其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC71-93份；玻纖5-15份；抗氧劑K210.2-1份；抗氧劑UV2340.1-1份；增韌劑TLE-205H0.5-1份；絕緣劑PTFE1-10份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述原料中，PC和玻纖可選用市售產品實現。上述原料中，復合抗氧劑k21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，可提高玻纖增強PC復合材料的加工穩(wěn)定性、抗氧化性能，從而防止產品老化破損，延長產品的使用壽命上述原料中抗氧劑UV-234可選用任一種市售產品，高效防老化劑,能吸收紫外光,具有色淺、無毒、相容性好、遷移性小、易于加工等特點。它對聚合物有最大的保護作用,并有助于減少色澤,同時延緩泛黃和阻滯物理性能損失。與上述的抗氧劑K21協(xié)同作用，可大幅提升本發(fā)明玻纖增強PC復合材料的耐老化性能，延長產品使用壽命。上述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產，其結晶度低，相容性好，可將玻纖增強PC復合材料的抗沖擊強度提升1-4倍,產品的洛氏硬度也提高至122。上述絕緣劑PTFE全稱為聚四氟乙烯，具有抗酸堿、耐高溫、摩擦系數低等特點，同時它還具備優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料。發(fā)明人在研究中發(fā)現，將增韌劑TLE-205H和絕緣劑PTFE同時引入玻纖增強PC復合材料中，二者協(xié)效可大幅提升玻纖增強PC復合材料的絕緣性能,使本發(fā)明最高可抵受35MV/m電壓，表面電阻率高達1018Ω·M，實際使用中不易為高壓電弧所擊穿。這一技術效果并未見記載于現有的技術中。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在240-290℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為30-50分鐘。所述攪拌機的轉速為650-1300轉/分。提高攪拌機的轉速可使各原料組分混合更充分從而獲得質地均勻的產品。但對于某些原料來說，過慢的攪拌速度難以使其充分混合，過高的攪拌轉速容易導致其自身結構的裂解。上述攪拌機的轉速是發(fā)明人根據本發(fā)明各種原料組分的物性而優(yōu)選的，在此范圍內，既能保證原料的各組分能夠混合均勻，又能有效防止原料發(fā)生裂解而失效。所述反復攪拌是指交替改變攪拌機的攪拌方向，如此便能夠在不增加轉速的情況下進一步促進各原料組分的混合。本發(fā)明的熔煉溫度是根據各類原料的性質選定的，在該溫度范圍內，各類原料均可熔化徹底而得以充分混融，不因溫度過低而熔融混煉不徹底，且不易因溫度過高而裂解、變質。原料只有得到充分混融結合，才能協(xié)同作用獲得本發(fā)明所追求的優(yōu)質性能。所述雙螺旋擠出機的轉速為250-600轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為60-75℃。由于產品的性質不同，其冷卻水溫也各不一致。一般來說，升高水槽內的水溫能夠縮減粒料間的空隙使其不易碎裂，但過高的水溫將導致粒料粘結，影響產品品質及外觀。因此在本發(fā)明中，設計人根據雙螺旋擠出機的轉速、熔體的性質設計出上述的水槽水溫范圍，在該溫度范圍內生產出的本發(fā)明產品粒料間隙適中、不易粘結，具有良好的加工性能。所述切粒機的轉速為600-900轉/分。本發(fā)明設計人在研究實踐中發(fā)現，切粒機轉速過高會使粒料體積過小在后續(xù)的拉條工序中容易斷裂，而切粒機轉速過慢時則會是粒料肥大，影響最終粒料美觀的同時還會加大粒料應用中的加工難度。而每一種成分的粒料均有其適宜的粒料大小，對于本發(fā)明而言，600-900轉/分的切粒機的轉速能夠最大程度地提升本發(fā)明產品的外觀及加工性能。對產品的各項測試表明，本發(fā)明的一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有高抗沖、耐磨、耐高電壓、耐電弧等優(yōu)良的絕緣的性能，尤其表現出良好的抗靜電效果，產品耐電壓性能達35MV/m，耐電弧性能達253MV/m，表面電阻率高達1015Ω·M，尤其適用于由上表及表四可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。具體實施方式為了便于本領域技術人員理解，下面將結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述：實施例1本實施例提供一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC73.3份；玻纖15份；抗氧劑K210.2份；抗氧劑UV2341份；增韌劑TLE-205H0.5份；絕緣劑PTFE10份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE均采用市售產品。為增強產品性能，各原料組分純度都應盡可能高。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在260℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為40分鐘。所述攪拌機的轉速為680轉/分。所述雙螺旋擠出機的轉速為400轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為65℃。所述切粒機的轉速為650轉/分。將本實施例的產品采用ASTM國際標準對其進行性能測試其結果如表1所示：表1實施例1的性能測試結果由上表及表四可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。實施例2本實施例提供一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC91.9份；玻纖5份；抗氧劑K211份；抗氧劑UV2340.1份；增韌劑TLE-205H1份；絕緣劑PTFE1份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE均采用市售產品。為增強產品性能，各原料組分純度都應盡可能高。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在240℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為50分鐘。所述攪拌機的轉速為650轉/分。所述雙螺旋擠出機的轉速為600轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為75℃。所述切粒機的轉速為600轉/分。將本實施例的產品采用ASTM國際標準對其進行性能測試其結果如表2所示：表2實施例2的性能測試結果由上表及表7可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。實施例3本實施例提供一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC91.9份；玻纖5份；抗氧劑K211份；抗氧劑UV2340.1份；增韌劑TLE-205H1份；絕緣劑PTFE1份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE均采用市售產品。為增強產品性能，各原料組分純度都應盡可能高。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在290℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為30分鐘。所述攪拌機的轉速為1300轉/分。所述雙螺旋擠出機的轉速為600轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為60℃。所述切粒機的轉速為900轉/分。將本實施例的產品采用ASTM國際標準對其進行性能測試其結果如表3所示：表3實施例3的性能測試結果由上表及表7可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。實施例4本實施例提供一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC71份；玻纖9份；抗氧劑K210.4份；抗氧劑UV2340.1份；增韌劑TLE-205H0.6份；絕緣劑PTFE9份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE均采用市售產品。為增強產品性能，各原料組分純度都應盡可能高。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在259℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為45分鐘。所述攪拌機的轉速為780轉/分。所述雙螺旋擠出機的轉速為560轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為75℃。所述切粒機的轉速為600轉/分。將本實施例的產品采用ASTM國際標準對其進行性能測試其結果如表4所示：表4實施例4的性能測試結果由上表及表7可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。實施例5本實施例提供一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC93份；玻纖11份；抗氧劑K210.9份；抗氧劑UV2340.7份；增韌劑TLE-205H0.8份；絕緣劑PTFE4份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE均采用市售產品。為增強產品性能，各原料組分純度都應盡可能高。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在259℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為45分鐘。所述攪拌機的轉速為780轉/分。所述雙螺旋擠出機的轉速為560轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為75℃。所述切粒機的轉速為600轉/分。將本實施例的產品采用ASTM國際標準對其進行性能測試其結果如表5所示：表5實施例5的性能測試結果由上表及表7可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。實施例6本實施例提供一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。其原料配方由如下重量份的各組分組成：PC86份；玻纖13份；抗氧劑K210.8份；抗氧劑UV2340.3份；增韌劑TLE-205H0.8份；絕緣劑PTFE6份；所述抗氧劑K21為洪江市昌和化工有限公司所產的復合抗氧劑，所述增韌劑TLE-205H為東莞市銓盛化工有限公司所產的高效增韌劑TFL-205H。上述PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE均采用市售產品。為增強產品性能，各原料組分純度都應盡可能高。上述一種耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料的制備方法，其具體包括如下步驟：按上述原料比例將PC、玻纖、抗氧劑K21、抗氧劑UV234、增韌劑TLE-205H、絕緣劑PTFE裝入攪拌機中反復攪拌混合均勻后送入雙螺桿擠出機中，在278℃的溫度下熔融混煉，所得熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻，引入切粒機進行切粒操作，所得粒料即為所述耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料。所述反復攪拌是指反復攪拌三次，每次攪拌時間為45分鐘。所述攪拌機的轉速為988轉/分。所述雙螺旋擠出機的轉速為358轉/分。所述熔體由雙螺旋擠出機擠出后經水槽冷卻時，所用水槽溫度為75℃。所述切粒機的轉速為600轉/分。將本實施例的產品采用ASTM國際標準對其進行性能測試其結果如表6所示：表6實施例6的性能測試結果由上表及表7可見，本實施例所提供的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料具有較強的耐電壓、耐電弧性能，表面電阻率高，不易被高電壓擊穿，具有良好的絕緣性能。同時，本實施例的玻纖增強PC復合材料還表現出優(yōu)秀的抗老化、抗沖擊性能，尤其適用于儀表儀器外殼、航空航天器內飾件、汽車內飾、船舶內飾、電器外殼、運動器械、醫(yī)療器械制造中的應用。表7實施例1-實施例6的耐電壓耐電弧耐老化高性能玻纖增強PC復合材料性能測試結果以上為本發(fā)明的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護范圍。