碳纖維增強(qiáng)級(jí)pc/pet合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PC/PBT合金(聚碳酸酯/聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)，具有翹曲變性小、尺寸穩(wěn)定性好、流動(dòng)性好，收縮痕及線性熱膨脹系數(shù)小，同時(shí)耐化學(xué)溶劑性能等優(yōu)點(diǎn)。但是在成型加工過程中PC和PBT之間容易發(fā)生酯交換反應(yīng)；而且為了進(jìn)一步提高PC/PBT合金的力學(xué)性能、改進(jìn)加工性能等，往往需在該合金體系中引入第三組份，目的在于提高強(qiáng)度和抑制酯交換反應(yīng)等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的提供一種具有優(yōu)異力學(xué)性能的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 30%?60%、PBT 30%?60%、碳纖維5%?15%、亞磷酸三苯酯0.5%?1.5%、增韌劑3%?8%、相容劑0.5%?3%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?1%。
[0005]所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol。
[0006]所述的PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
[0007]所述的碳纖維為表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維。
[0008]所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、熱塑性聚氨酯(TPU)中的一種。
[0009]所述的相容劑為苯乙烯接枝馬來酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量比I:1的復(fù)配物。
[0011]所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮粉中的一種。
[0012]上述的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用；
(2)、碳纖維表面預(yù)處理:將碳纖維全部浸入用聚丙烯腈與無水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中，然后置于80°C?350°C烘箱內(nèi)氧化2?10小時(shí)，然后冷卻、干燥，即得表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維，待用；
(3)、按重量配比稱取干燥的PC和PBT，加入高速混合機(jī)中攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的亞磷酸三苯酯、增韌劑、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，使一起攪拌5?15分鐘達(dá)到混合均勻后，出料；
(4)、將步驟(3)的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?280°C下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱等特性，而且缺口沖擊強(qiáng)度好，力學(xué)性能優(yōu)良，同時(shí)添加少量的亞磷酸三苯酯可以有效的抑制PC與PBT之間的酯交換反應(yīng)，控制了 PC/PBT的物性損失，進(jìn)而提高PC/PBT合金的市場(chǎng)應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]實(shí)施例1:
一種碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 36%、PBT 36%、碳纖維15%、亞磷酸三苯酯1.5%、乙烯-辛烯共聚物(P0E)8%、苯乙烯接枝馬來酸酐共聚物(SMA)2.5%、抗氧劑0.2%、硬脂酸鈣0.8%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol ;所述的PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；所述的碳纖維為表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量比1:1的復(fù)配物。
[0016]制備方法:(I)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用；(2)、碳纖維表面預(yù)處理:將碳纖維全部浸入用聚丙烯腈與無水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中，然后置于80°C?350°C烘箱內(nèi)氧化2?10小時(shí)，然后冷卻、干燥，即得表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC和PBT，加入高速混合機(jī)中攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的亞磷酸三苯酯、乙烯-辛烯共聚物(Ρ0Ε)、苯乙烯接枝馬來酸酐共聚物(SMA)、抗氧劑、硬脂酸鈣，使一起攪拌5?15分鐘達(dá)到混合均勻后，出料；(4)、將步驟(3)的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?280°C下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金。
[0017]實(shí)施例2:
一種碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 50%、PBT 30%、碳纖維10%、亞磷酸三苯酯1%、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 5%、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)3%、抗氧劑0.4%、季戊四醇硬脂酸酯0.6%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol ;所述的PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；所述的碳纖維為表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維；所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量比1:1的復(fù)配物。
[0018]制備方法:(I)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用；(2)、碳纖維表面預(yù)處理:將碳纖維全部浸入用聚丙烯腈與無水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中，然后置于80°C?350°C烘箱內(nèi)氧化2?10小時(shí)，然后冷卻、干燥，即得表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC和PBT，加入高速混合機(jī)中攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的亞磷酸三苯酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)、抗氧劑、季戊四醇硬脂酸酯，使一起攪拌5?15分鐘達(dá)到混合均勻后，出料；(4)、將步驟(3)的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?280°C下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC30%?60%、PBT 30%?60%、碳纖維5%?15%、亞磷酸三苯酯0.5%?1.5%、增韌劑3%?8%、相容劑0.5%?3%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其特征在于，所述的碳纖維為表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其特征在于，所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、熱塑性聚氨酯(TPU)中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其特征在于，所述的相容劑為苯乙烯接枝馬來酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用； (2)、碳纖維表面預(yù)處理:將碳纖維全部浸入用聚丙烯腈與無水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中，然后置于80°C?350°C烘箱內(nèi)氧化2?10小時(shí)，然后冷卻、干燥，即得表面經(jīng)過聚丙烯腈改性處理后的碳纖維，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PC和PBT，加入高速混合機(jī)中攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的亞磷酸三苯酯、增韌劑、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑，使一起攪拌5?15分鐘達(dá)到混合均勻后，出料； (4)、將步驟(3)的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230V?280 V下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金及其制備方法。本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PC30%～60%、PBT30%～60%、碳纖維5%～15%、亞磷酸三苯酯0.5%～1.5%、增韌劑3%～8%、相容劑0.5%～3%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的碳纖維增強(qiáng)級(jí)PC/PET合金，具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱等特性，而且缺口沖擊強(qiáng)度好，力學(xué)性能優(yōu)良。
【IPC分類】C08K5-526, C08L67-02, B29B9-06, C08K9-04, C08K13-06, C08L69-00, C08K5-134, C08K7-06
【公開號(hào)】CN104672865
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310635042
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】青島佳億陽(yáng)工貿(mào)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日