CN103834143A

CN103834143A - 纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法

Info

Publication number: CN103834143A
Application number: CN201210475833.4A
Authority: CN
Inventors: 陈丽刚
Original assignee: CHANGSHU CITY YURUN RUBBER PRODUCTS Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU CITY YURUN RUBBER PRODUCTS Co Ltd
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-06-04

Abstract

一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。其是先将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂50～58.5份投入干燥装置在105-120℃下干燥，干燥结束后投入高速混合机中，且向高速混合机中投入按重量份数称取的增韧剂8.5～15.6份、烯烃树脂5.3～13.4份、相容剂5.2~8.5份、磷酸盐15.2~23.4份、抗氧剂0.5~1.1份、玻璃微珠2~3份、碳纤维12.3~19.6份和炭黑0.8~1.4份，经高速混合机混合后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。优点：拉伸强度122～136MPa，弯曲强度207～228MPa,缺口冲击强度61～76j/m，阻燃性V-0(UL-94-V-0-3.0mm)。

Description

纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种热塑性塑料，广泛用做民用或工业用材料。中国发明专利公开号CN102311616A公开了一种碳纤维增强的聚酯材料，但是专利方案公开的材料并不能阻燃。公开号CN1060189A公开的一种阻燃的聚酯材料虽有阻燃效果，但是由于其使用了卤素类阻燃剂和金属三氧化锑等，因此阻燃剂燃烧时会释放有害气体，并且制品废弃后有害物质会扩散至土壤水体等，造成环境污染，因此，这类材料不是环境友好的材料，是趋于淘汰的材料。

鉴上，探索合理的方法制备得以弥补前述缺陷的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料具有积极意义，为此本申请人作了积极而有益的尝试，形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的任务是要提供一种具有高强度、无毒、环保阻燃的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法。

本发明的任务是这样来完成的，一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其是先将按重量份数称取的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂50～58.5份投入干燥装置在105-120℃下干燥8-12h，干燥结束后投入高速混合机中，并且向高速混合机中投入按重量份数称取的增韧剂8.5～15.6份、烯烃树脂5.3～13.4份、相容剂5.2~8.5份、磷酸盐15.2~23.4份、抗氧剂0.5~1.1份、玻璃微珠2~3份、碳纤维12.3~19.6份和炭黑0.8~1.4份，经高速混合机混合8-10min后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。

在本发明的一个实施例中，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的熔点为210℃。

在本发明的另一个实施例中，所述的增韧剂为粉末丁腈橡胶。

在本发明的又一个实施例中，所述的烯烃树脂为熔点160℃的共聚聚丙烯树脂。

在本发明的再一个实施例中，所述的相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂。

在本发明的还有一个实施例中，所述的磷酸盐为次磷酸铝。

在本发明的更而一个实施例中，所述的抗氧剂为双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇双二亚磷酸酯。

在本发明的进而一个实施例中，所述的玻璃微珠为空心玻璃微珠。

在本发明的又更而一个实施例中，所述的碳纤维为以甲烷为碳源合成的并且长度为40-80μm的纳米碳纤维。

在本发明的又进而一个实施例中，所述的炭黑为槽法炭黑。

本发明方法制备的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料经过测试具有如下的性能指标：拉伸强度122～136MPa，弯曲强度207～228MPa,缺口冲击强度61～76j/m，阻燃性V-0(UL-94-V-0-3.0mm)。

具体实施方式

实施例1：

先将按重量份数称取的熔点为210℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂50.1份投入干燥装置在105℃下干燥（烘干）12h，干燥结束后投入高速混合机中，并且向高速混合机中投入按重量份数称取的粉末丁腈橡胶15.6份、熔点为160℃的共聚聚丙烯树脂10份、马来酸酐接枝的聚丙烯树脂5.2份、次磷酸铝20份、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇双二亚磷酸酯1.1份、空心玻璃微珠2.5份、以甲烷为碳源合成的并且长度为40-80μm的纳米碳纤维12.3份和槽法炭黑1份，经高速混合机混合10min后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并且切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。

实施例2：

先将按重量份数称取的熔点为210℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂58.5份投入干燥装置在120℃下干燥（烘干）8h，干燥结束后投入高速混合机中，并且向高速混合机中投入按重量份数称取的粉末丁腈橡胶12份、熔点为160℃的共聚聚丙烯树脂13.4份、马来酸酐接枝的聚丙烯树脂7份、次磷酸铝15.2份、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇双二亚磷酸酯0.5份、空心玻璃微珠2份、以甲烷为碳源合成的并且长度为40-80μm的纳米碳纤维19.6份和槽法炭黑0.8份，经高速混合机混合9min后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并且切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。

实施例3：

先将按重量份数称取的熔点为210℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂56份投入干燥装置在110℃下干燥（烘干）11h，干燥结束后投入高速混合机中，并且向高速混合机中投入按重量份数称取的粉末丁腈橡胶8.5份、熔点为160℃的共聚聚丙烯树脂5.3份、马来酸酐接枝的聚丙烯树脂8.5份、次磷酸铝23.4份、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇双二亚磷酸酯0.9份、空心玻璃微珠3份、以甲烷为碳源合成的并且长度为40-80μm的纳米碳纤维15份和槽法炭黑1.2份，经高速混合机混合8min后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并且切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。

实施例4：

先将按重量份数称取的熔点为210℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂54份投入干燥装置在115℃下干燥（烘干）10h，干燥结束后投入高速混合机中，并且向高速混合机中投入按重量份数称取的粉末丁腈橡胶14份、熔点为160℃的共聚聚丙烯树脂8.5份、马来酸酐接枝的聚丙烯树脂6份、次磷酸铝18.5份、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇双二亚磷酸酯0.7份、空心玻璃微珠2.2份、以甲烷为碳源合成的并且长度为40-80μm的纳米碳纤维18份和槽法炭黑1.4份，经高速混合机混合8.5min后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并且切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。

由上述实施例1至4得到的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料经测试具有下表所示的技术效果：

Claims

1.一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于其是先将按重量份数称取的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂50～58.5份投入干燥装置在105-120℃下干燥8-12h，干燥结束后投入高速混合机中，并且向高速混合机中投入按重量份数称取的增韧剂8.5～15.6份、烯烃树脂5.3～13.4份、相容剂5.2~8.5份、磷酸盐15.2~23.4份、抗氧剂0.5~1.1份、玻璃微珠2~3份、碳纤维12.3~19.6份和炭黑0.8~1.4份，经高速混合机混合8-10min后转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经冷却并切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。

2.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的熔点为210℃。

3.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的增韧剂为粉末丁腈橡胶。

4.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的烯烃树脂为熔点160℃的共聚聚丙烯树脂。

5.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂。

6.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的磷酸盐为次磷酸铝。

7.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的抗氧剂为双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇双二亚磷酸酯。

8.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的玻璃微珠为空心玻璃微珠。

9.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的碳纤维为以甲烷为碳源合成的并且长度为40-80μm的纳米碳纤维。

10.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于所述的炭黑为槽法炭黑。