CN104629305A - 一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯 - Google Patents

一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯 Download PDF

Info

Publication number
CN104629305A
CN104629305A CN201310545063.0A CN201310545063A CN104629305A CN 104629305 A CN104629305 A CN 104629305A CN 201310545063 A CN201310545063 A CN 201310545063A CN 104629305 A CN104629305 A CN 104629305A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fiber
polycarbonate
surface modification
minutes
exposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310545063.0A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201310545063.0A priority Critical patent/CN104629305A/zh
Publication of CN104629305A publication Critical patent/CN104629305A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates
    • C08K5/134—Phenols containing ester groups
    • C08K5/1345—Carboxylic esters of phenolcarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • C08K5/526—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3 with hydroxyaryl compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯70%～95%、表面改性碳纤维5%～20%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、其它助剂0～1%。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用等离子体处理得到表面改性碳纤维，再用于增强改性聚碳酸酯材料，其具有改性效果好和易于控制等优点，并且所制得材料具有高强度、高模量、高弹性、高刚度和良好导电、导热及热稳定等性能，其应用前景广阔。

Description

一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯。
背景技术
聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击性能，耐蠕变和尺寸稳定性好，能在较高的温度范围内保持较高的力学强度，无毒，介电性能优良，是近年来增长迅速最快和产能规模最大的工程塑料。但PC也存在一些缺陷，如加工性能较差，易应力开裂，缺口冲击和低温韧性差等，限制其应用范围。碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热等特性，属典型的高新技术产品，主要用于制备先进复合材料，已广泛应用于宇航、体育用品领域、工业领域、交通运输领域及土木建筑领域。碳纤维可以作为增强树脂复合材料和改进其力学性能的增强剂，但碳纤维增强树脂复合材料时，要求有较高的层间剪切强度（ILSS），而未经表面处理的碳纤维表面呈惰性，比表面积小，边缘活性碳原子少，活性官能团含量极少，表面能低，和树脂浸润性及两相界面粘结性差，碳纤维与树脂复合材料的层间剪切强度较低，不能满足其使用效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种效果好、综合性能优异的碳纤维增强改性的聚碳酸酯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯70%～95%、表面改性碳纤维5%～20%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、其它助剂0～1%。
所述的表面改性碳纤维为表面经过氧等离子体处理过的碳纤维，其处理工艺为：将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物。
所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯（PETS）。
上述的一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，待用；
（2）、将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维，经干燥后待用；
（3）、按重量配比称取干燥的聚碳酸酯和表面改性碳纤维，加入高速混合机，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的抗氧剂、润滑剂、其它助剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；
（4）、再将步骤（3）的混合料及时加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用等离子体处理得到表面改性碳纤维，再用于增强改性聚碳酸酯材料，其具有改性效果好和易于控制等优点，并且所制得材料具有高强度、高模量、高弹性、高刚度和良好导电、导热及热稳定等性能，其应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯83%、表面改性碳纤维15%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物0.4%、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）0.6%、其它助剂1%。其中，所述的表面改性碳纤维为表面经过氧等离子体处理过的碳纤维，其处理工艺为：将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维。
制备方法：（1）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，待用；（2）、将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维，经干燥后待用；（3）、按重量配比称取干燥的聚碳酸酯和表面改性碳纤维，加入高速混合机，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）、其它助剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、再将步骤（3）的混合料及时加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。
实施例2：
一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯94%、表面改性碳纤维5%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物0.2%、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）0.5%、其它助剂0.3%。其中，所述的表面改性碳纤维为表面经过氧等离子体处理过的碳纤维，其处理工艺为：将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维。
制备方法：（1）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，待用；（2）、将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维，经干燥后待用；（3）、按重量配比称取干燥的聚碳酸酯和表面改性碳纤维，加入高速混合机，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物、季戊四醇硬脂酸酯（PETS）、其它助剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、再将步骤（3）的混合料及时加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。

Claims (5)

1.一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：聚碳酸酯70%～95%、表面改性碳纤维5%～20%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、其它助剂0～1%。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其特征在于，所述的表面改性碳纤维为表面经过氧等离子体处理过的碳纤维，其处理工艺为：将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯，其特征在于，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯（PETS）。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将聚碳酸酯在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，待用；
（2）、将碳纤维均匀地缠绕在一塑料框上，置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧等离子体的箱内，并使碳纤维均能暴露在等离子体中，处理5～10分钟后，暴露在空气0.5～2小时，即得到表面改性碳纤维，经干燥后待用；
（3）、按重量配比称取干燥的聚碳酸酯和表面改性碳纤维，加入高速混合机，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的抗氧剂、润滑剂、其它助剂，继续混合5～30分钟，使充分混合均匀后出料；
（4）、再将步骤（3）的混合料及时加入双螺杆挤出机中，在240℃～260℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得成品。
CN201310545063.0A 2013-11-07 2013-11-07 一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯 Pending CN104629305A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310545063.0A CN104629305A (zh) 2013-11-07 2013-11-07 一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310545063.0A CN104629305A (zh) 2013-11-07 2013-11-07 一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104629305A true CN104629305A (zh) 2015-05-20

Family

ID=53208568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310545063.0A Pending CN104629305A (zh) 2013-11-07 2013-11-07 一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104629305A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106751679A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 吴中区穹窿山倪源交通器材经营部 一种碳纤维改性聚碳酸酯材料及其制备方法
CN110580981A (zh) * 2019-09-17 2019-12-17 安徽电缆股份有限公司 一种耐磨阻燃电缆及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106751679A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 吴中区穹窿山倪源交通器材经营部 一种碳纤维改性聚碳酸酯材料及其制备方法
CN110580981A (zh) * 2019-09-17 2019-12-17 安徽电缆股份有限公司 一种耐磨阻燃电缆及其制备方法
CN110580981B (zh) * 2019-09-17 2021-05-11 安徽电缆股份有限公司 一种耐磨阻燃电缆及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104419167A (zh) 低模量碳纤维改性pc复合材料及其制备方法
CN104419164A (zh) 碳纤维填充改性pc复合材料及其制备方法
CN104629303A (zh) 一种碳纤维增强的聚碳酸酯和abs共混合金
CN104629305A (zh) 一种碳纤维增强改性的聚碳酸酯
CN104672833A (zh) 一种以pc次料为基材的阻燃增强级复合材料
CN104327446B (zh) 一种废旧abs/pp复合材料及其制备方法
CN104419135A (zh) 碳纤维增强pbt和pet合金
CN104419178A (zh) 碳纤维增强聚碳酸酯pc及其制备方法
CN104629312A (zh) 抗老化导电型pc和abs共混合金
CN104419181A (zh) 高刚性高稳定性聚碳酸酯改性塑料
CN107163397A (zh) 导电性聚丙烯/尼龙复合材料及其制备方法
CN108384229A (zh) 一种复合纤维增强尼龙6再生料及其制备方法
CN104629335A (zh) 一种抗老化增强pc/abs合金及其制备方法
CN104419168A (zh) 高抗冲抗静电加强pc复合材料
CN107266856A (zh) 一种耐热peek复合材料
CN104672865A (zh) 碳纤维增强级pc/pet合金及其制备方法
CN104845275A (zh) 一种高强高韧改性pet/ptt合金材料
CN104861610A (zh) 一种碳纤维填充改性pc/pbt合金材料
CN106751679A (zh) 一种碳纤维改性聚碳酸酯材料及其制备方法
CN101709145A (zh) 无卤玻纤增强尼龙66材料及其制作工艺
CN104629287A (zh) Pc/abs增韧改性抗静电复合材料
CN104672855A (zh) 高强度高韧性pc复合材料
CN104844878A (zh) 高模量碳纤维改性聚乙烯复合材料
CN104861616A (zh) 一种纳米碳纤维改性pc/pbt合金及其制备方法
CN104710745A (zh) 一种电化学聚合表面处理碳纤维增强的pc复合材料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150520

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication