本發明涉及電子設備材料領域，具體涉及一種電子設備的外殼材料及其制備方法。
背景技術：
現在的電子設備，以智能電視為例，智能電視正在走向厚度變薄、屏幕變大的趨勢，因此智能電視在使用過程中的發熱量越來越大，對外殼材料的剛性和耐熱性要求也逐步提高。發熱量提高，外殼溫升上升，會引起外殼變形，用戶外觀體驗度下降，嚴重的會造成安全規范問題；另一方面超薄超窄的設計理念要求外殼和相關部件的裝配間隙需要進一步壓縮(從0.8mm甚至更大壓縮到0.4mm以內)，傳統不加纖材料后殼隨溫度變化收縮量更大，且減薄后強度進一步降低，雙重因素導致外殼在經歷環境實驗后頻繁出現開裂等不良現象。為了解決開裂帶來的成本問題，音視頻類電子設備普遍采用pc+abs+gf方案的后殼，pc+abs+gf(是在聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的混合塑料中添加玻璃纖維的復合材料)是一種剛性較高、低線性膨脹系數的材料，可以有效解決殼裂問題，這樣使得成本約18.95元/kg，但是阻燃等級僅能達到ul94v0，無法滿足信息技術類電子設備外殼的阻燃要求。而采用的金屬材料外殼成本較高，不能滿足大眾需求；且現有技術中，電子設備外殼對電磁輻射的屏蔽作用很小，因此，也需改進完善。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種電子設備的外殼材料及其制備方法，該種外殼材料制備簡單方便，成本低，制得成品外殼材料具有阻燃等級高、力學強度高，還能對電子設備產生的電磁輻射具有一定的減弱屏蔽作用，適宜推廣應用。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種電子設備的外殼材料，包括以下按重量份計的原料：聚合度為600的聚氯乙烯25-35份、熱塑性聚氨酯15-25份、改性短切碳纖維5-15份、聚碳酸酯8-12份、馬來酸酐接枝聚丙烯5-15份、聚甲基丙烯酰亞胺4-10份、納米二氧化硅2-6份、聚酰胺蠟3-7份、二苯胺5-9份、鈣鋅復合穩定劑1-5份、抗氧化劑1-5份、抗紫外線劑1-5份、發泡劑1-3份和穩泡劑1-3份；
上述的改性短切碳纖維通過以下步驟制得：取長度為50-100μm的將短切碳纖維置于研磨機中研磨2-4h，使得短切碳纖維的長度小于等于0.5μm，長徑比小于10；再采用丙烯酸共聚物對研磨后的短切碳纖維進行浸潤；之后采用低碳多羥基醇對浸潤后的短切碳纖維進行包覆，且短切碳纖維的堆積密度控制在1以下，即得。
進一步地，所述材料包括以下按重量份計的原料：聚合度為600的聚氯乙烯30份、熱塑性聚氨酯20份、改性短切碳纖維10份、聚碳酸酯10份、馬來酸酐接枝聚丙烯10份、聚甲基丙烯酰亞胺7份、納米二氧化硅4份、聚酰胺蠟5份、二苯胺7份、鈣鋅復合穩定劑3份、抗氧化劑3份、抗紫外線劑3份、發泡劑2份和穩泡劑2份。
優選地，所述抗氧化劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076或抗氧劑tnp中的一種。
優選地，所述抗紫外線劑為2，4，6-三(2，4-二羥基苯基)-1，3，5-三嗪、2(2-二羥基苯-5-苯甲基)苯并三唑或2，4二羥基二苯甲酮中的一種。
優選地，所述發泡劑為碳化硅、碳黑、十二烷基硫酸鈉、硅酸鈉或碳酸鈣中的一種或者一種以上。
優選地，所述穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一種。
上述的一種電子設備的外殼材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按所述重量份配比稱取原料；
(2)先將原料置于65-75℃溫度下烘干1-2h；
(3)將步驟(1)烘干后的聚合度為600的聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、納米二氧化硅、聚酰胺蠟、二苯胺、鈣鋅復合穩定劑、抗氧化劑、發泡劑和穩泡劑輸送至注塑機中，在溫度為180-250℃條件下加熱熔融，得熔融體；
(4)再向所述熔融體加入剩余的抗紫外線劑和改性短切碳纖維，得混合料；
(5)通過注塑機的螺桿擠壓混合料注入預熱的模具內，待產品冷卻，模具開模取件即可。
進一步地，所述模具的預熱溫度為70-90℃，螺桿擠壓壓力為30-40mpa。
本發明具有如下的有益效果：本發明的電子設備的外殼材料通過對原料及生產工藝的改進和完善，提高外殼材料的阻燃性、耐熱性和剛性，降低材料的熱膨脹系數，提高外殼的環境適應性，解決殼裂及變形等質量問題，并使得成品鍵盤整體性能提高，主要表現在阻燃等級提高、力學強度增強、抗輻射性能提高，經研發技術人員檢測，成品鍵盤用材料的阻燃等級大于等于5vb，缺口沖擊強度大于等于57.2j/m，拉伸強度大于等于35.0mpa，彎曲強度大于等于54.7mpa，線性膨脹系數小于等于50μm/m℃；以上檢測數據均遠遠超出國家及市售行業性能標準，且該種外殼材料制備簡單方便，成本低，與市售的同等電子設備外殼單價相比，減少了約22-28％，適宜推廣應用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
實施例1
一種電子設備的外殼材料，先稱取以下原料：聚合度為600的聚氯乙烯25kg、熱塑性聚氨酯15kg、改性短切碳纖維5kg、聚碳酸酯8kg、馬來酸酐接枝聚丙烯5kg、聚甲基丙烯酰亞胺4kg、納米二氧化硅2kg、聚酰胺蠟3kg、二苯胺5kg、鈣鋅復合穩定劑1kg、抗氧化劑1kg、抗紫外線劑1kg、發泡劑1kg和穩泡劑1kg；
上述的改性短切碳纖維通過以下步驟制得：取長度為50-100μm的將短切碳纖維置于研磨機中研磨2h，使得短切碳纖維的長度小于等于0.5μm，長徑比小于10；再采用丙烯酸共聚物對研磨后的短切碳纖維進行浸潤；之后采用低碳多羥基醇對浸潤后的短切碳纖維進行包覆，且短切碳纖維的堆積密度控制在1以下，即制得本發明原料所需的改性短切碳纖維。
其中，上述的抗氧化劑采用抗氧劑1010；抗紫外線劑采用2，4，6-三(2，4-二羥基苯基)-1，3，5-三嗪、；發泡劑采用十二烷基硫酸鈉；穩泡劑采用硅樹脂聚醚乳液。
上述的一種電子設備的外殼材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料置于65℃溫度下烘干1h；
(2)再將烘干后的聚合度為600的聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、納米二氧化硅、聚酰胺蠟、二苯胺、鈣鋅復合穩定劑、抗氧化劑、發泡劑和穩泡劑輸送至注塑機中，在溫度為180℃條件下加熱熔融，得熔融體；
(3)之后向所述熔融體加入剩余的抗紫外線劑和改性短切碳纖維，得混合料；
(4)最后通過注塑機的螺桿擠壓混合料注入預熱的模具內，且模具的預熱溫度為70℃，螺桿擠壓壓力為30mpa，待產品冷卻，模具開模取件即制得本發明的電子設備的外殼材料。
實施例2
一種電子設備的外殼材料，先稱取以下原料：聚合度為600的聚氯乙烯30kg、熱塑性聚氨酯20kg、改性短切碳纖維10kg、聚碳酸酯10kg、馬來酸酐接枝聚丙烯10kg、聚甲基丙烯酰亞胺7kg、納米二氧化硅4kg、聚酰胺蠟5kg、二苯胺7kg、鈣鋅復合穩定劑3kg、抗氧化劑3kg、抗紫外線劑3kg、發泡劑2kg和穩泡劑2kg；
上述的改性短切碳纖維通過以下步驟制得：取長度為50-100μm的將短切碳纖維置于研磨機中研磨3h，使得短切碳纖維的長度小于等于0.5μm，長徑比小于10；再采用丙烯酸共聚物對研磨后的短切碳纖維進行浸潤；之后采用低碳多羥基醇對浸潤后的短切碳纖維進行包覆，且短切碳纖維的堆積密度控制在1以下，即制得本發明原料所需的改性短切碳纖維。
其中，上述的抗氧化劑采用抗氧劑1076；抗紫外線劑采用2(2-二羥基苯-5-苯甲基)苯并三唑；發泡劑采用碳化硅和碳黑兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；穩泡劑采用聚丙烯酰胺。
上述的一種電子設備的外殼材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料置于70℃溫度下烘干1.5h；
(2)再將烘干后的聚合度為600的聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、納米二氧化硅、聚酰胺蠟、二苯胺、鈣鋅復合穩定劑、抗氧化劑、發泡劑和穩泡劑輸送至注塑機中，在溫度為220℃條件下加熱熔融，得熔融體；
(3)之后向所述熔融體加入剩余的抗紫外線劑和改性短切碳纖維，得混合料；
(4)最后通過注塑機的螺桿擠壓混合料注入預熱的模具內，且模具的預熱溫度為80℃，螺桿擠壓壓力為35mpa，待產品冷卻，模具開模取件即制得本發明的電子設備的外殼材料。
實施例3
一種電子設備的外殼材料，先稱取以下原料：聚合度為600的聚氯乙烯35kg、熱塑性聚氨酯25kg、改性短切碳纖維15kg、聚碳酸酯12kg、馬來酸酐接枝聚丙烯15kg、聚甲基丙烯酰亞胺10kg、納米二氧化硅6kg、聚酰胺蠟7kg、二苯胺9kg、鈣鋅復合穩定劑5kg、抗氧化劑5kg、抗紫外線劑5kg、發泡劑3kg和穩泡劑3kg；
上述的改性短切碳纖維通過以下步驟制得：取長度為50-100μm的將短切碳纖維置于研磨機中研磨4h，使得短切碳纖維的長度小于等于0.5μm，長徑比小于10；再采用丙烯酸共聚物對研磨后的短切碳纖維進行浸潤；之后采用低碳多羥基醇對浸潤后的短切碳纖維進行包覆，且短切碳纖維的堆積密度控制在1以下，即制得本發明原料所需的改性短切碳纖維。
其中，上述的抗氧化劑采用抗氧劑tnp；抗紫外線劑采用2，4二羥基二苯甲酮；發泡劑采用硅酸鈉和碳酸鈣兩種混合物，且兩者之間的質量比為2:1；穩泡劑采用聚乙烯醇。
上述的一種電子設備的外殼材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料置于75℃溫度下烘干2h；
(2)再將烘干后的聚合度為600的聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、納米二氧化硅、聚酰胺蠟、二苯胺、鈣鋅復合穩定劑、抗氧化劑、發泡劑和穩泡劑輸送至注塑機中，在溫度為250℃條件下加熱熔融，得熔融體；
(3)之后向所述熔融體加入剩余的抗紫外線劑和改性短切碳纖維，得混合料；
(4)最后通過注塑機的螺桿擠壓混合料注入預熱的模具內，且模具的預熱溫度為90℃，螺桿擠壓壓力為40mpa，待產品冷卻，模具開模取件即制得本發明的電子設備的外殼材料。
實施例4
一種電子設備的外殼材料，先稱取以下原料：聚合度為600的聚氯乙烯30kg、熱塑性聚氨酯20kg、改性短切碳纖維10kg、聚碳酸酯10kg、馬來酸酐接枝聚丙烯10kg、聚甲基丙烯酰亞胺7kg、納米二氧化硅4kg、聚酰胺蠟5kg、二苯胺7kg、鈣鋅復合穩定劑3kg、抗氧化劑3kg、抗紫外線劑3kg、發泡劑2kg和穩泡劑2kg；
上述的改性短切碳纖維通過以下步驟制得：取長度為50-100μm的將短切碳纖維置于研磨機中研磨2h，使得短切碳纖維的長度小于等于0.5μm，長徑比小于10；再采用丙烯酸共聚物對研磨后的短切碳纖維進行浸潤；之后采用低碳多羥基醇對浸潤后的短切碳纖維進行包覆，且短切碳纖維的堆積密度控制在1以下，即制得本發明原料所需的改性短切碳纖維。
其中，上述的抗氧化劑采用抗氧劑1010；抗紫外線劑采用2，4，6-三(2，4-二羥基苯基)-1，3，5-三嗪；發泡劑采用十二烷基硫酸鈉；穩泡劑采用聚乙烯醇。
上述的一種電子設備的外殼材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)先將原料置于65℃溫度下烘干2h；
(2)再將烘干后的聚合度為600的聚氯乙烯、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚甲基丙烯酰亞胺、納米二氧化硅、聚酰胺蠟、二苯胺、鈣鋅復合穩定劑、抗氧化劑、發泡劑和穩泡劑輸送至注塑機中，在溫度為180℃條件下加熱熔融，得熔融體；
(3)之后向所述熔融體加入剩余的抗紫外線劑和改性短切碳纖維，得混合料；
(4)最后通過注塑機的螺桿擠壓混合料注入預熱的模具內，且模具的預熱溫度為70℃，螺桿擠壓壓力為40mpa，待產品冷卻，模具開模取件即制得本發明的電子設備的外殼材料。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。