CN104672865A - 碳纤维增强级pc/pet合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维增强级PC/PET合金及其制备方法。本发明的碳纤维增强级PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC30%~60%、PBT30%~60%、碳纤维5%~15%、亚磷酸三苯酯0.5%~1.5%、增韧剂3%~8%、相容剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.1%~1%。本发明的有益效果是,本发明的碳纤维增强级PC/PET合金,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,而且缺口冲击强度好,力学性能优良。
Description
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级PC/PET合金及其制备方法。
背景技术
PC/PBT合金(聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯),具有翘曲变性小、尺寸稳定性好、流动性好,收缩痕及线性热膨胀系数小,同时耐化学溶剂性能等优点。但是在成型加工过程中PC和PBT之间容易发生酯交换反应;而且为了进一步提高PC/PBT合金的力学性能、改进加工性能等,往往需在该合金体系中引入第三组份,目的在于提高强度和抑制酯交换反应等。
发明内容
本发明的提供一种具有优异力学性能的碳纤维增强级PC/PET合金及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:碳纤维增强级PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 30%~60%、PBT 30%~60%、碳纤维5%~15%、亚磷酸三苯酯0.5%~1.5%、增韧剂3%~8%、相容剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.1%~1%。
所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述的碳纤维为表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维。
所述的增韧剂为乙烯-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)、热塑性聚氨酯(TPU)中的一种。
所述的相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1:1的复配物。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮粉中的一种。
上述的碳纤维增强级PC/PET合金的制备方法,包括以下步骤:
(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PBT在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;
(2)、碳纤维表面预处理:将碳纤维全部浸入用聚丙烯腈与无水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中,然后置于80℃~350℃烘箱内氧化2~10小时,然后冷却、干燥,即得表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维,待用;
(3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT,加入高速混合机中搅拌3~5分钟,然后加入按重量配比称取步骤(2)的产物,以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂,使一起搅拌5~15分钟达到混合均匀后,出料;
(4)、将步骤(3)的物料加入双螺杆挤出机中,在230℃~280℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒,即得本发明的碳纤维增强级PC/PET合金。
本发明的有益效果是,本发明的碳纤维增强级PC/PET合金,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,而且缺口冲击强度好,力学性能优良,同时添加少量的亚磷酸三苯酯可以有效的抑制PC与PBT之间的酯交换反应,控制了PC/PBT的物性损失,进而提高PC/PBT合金的市场应用范围。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1:
一种碳纤维增强级PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 36%、PBT 36%、碳纤维15%、亚磷酸三苯酯1.5%、乙烯-辛烯共聚物(POE)8%、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)2.5%、抗氧剂0.2%、硬脂酸钙0.8%。其中,所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol;所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯;所述的碳纤维为表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维;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按质量比1:1的复配物。
制备方法:(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PBT在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;(2)、碳纤维表面预处理:将碳纤维全部浸入用聚丙烯腈与无水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中,然后置于80℃~350℃烘箱内氧化2~10小时,然后冷却、干燥,即得表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维,待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT,加入高速混合机中搅拌3~5分钟,然后加入按重量配比称取步骤(2)的产物,以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)、抗氧剂、硬脂酸钙,使一起搅拌5~15分钟达到混合均匀后,出料;(4)、将步骤(3)的物料加入双螺杆挤出机中,在230℃~280℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒,即得本发明的碳纤维增强级PC/PET合金。
实施例2:
一种碳纤维增强级PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 50%、PBT 30%、碳纤维10%、亚磷酸三苯酯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%、抗氧剂0.4%、季戊四醇硬脂酸酯0.6%。其中,所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol;所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯;所述的碳纤维为表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维;所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1:1的复配物。
制备方法:(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PBT在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;(2)、碳纤维表面预处理:将碳纤维全部浸入用聚丙烯腈与无水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中,然后置于80℃~350℃烘箱内氧化2~10小时,然后冷却、干燥,即得表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维,待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT,加入高速混合机中搅拌3~5分钟,然后加入按重量配比称取步骤(2)的产物,以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、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)、抗氧剂、季戊四醇硬脂酸酯,使一起搅拌5~15分钟达到混合均匀后,出料;(4)、将步骤(3)的物料加入双螺杆挤出机中,在230℃~280℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒,即得本发明的碳纤维增强级PC/PET合金。
Claims (5)
1.一种碳纤维增强级PC/PET合金,其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PC 30%~60%、PBT 30%~60%、碳纤维5%~15%、亚磷酸三苯酯0.5%~1.5%、增韧剂3%~8%、相容剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.1%~1%。
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强级PC/PET合金,其特征在于,所述的碳纤维为表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维。
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强级PC/PET合金,其特征在于,所述的增韧剂为乙烯-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)、热塑性聚氨酯(TPU)中的一种。
4.根据权利要求1所述的碳纤维增强级PC/PET合金,其特征在于,所述的相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)。
5.根据权利要求1所述的碳纤维增强级PC/PET合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,PBT在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;
(2)、碳纤维表面预处理:将碳纤维全部浸入用聚丙烯腈与无水乙醇配制的聚丙烯腈溶液中,然后置于80℃~350℃烘箱内氧化2~10小时,然后冷却、干燥,即得表面经过聚丙烯腈改性处理后的碳纤维,待用;
(3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT,加入高速混合机中搅拌3~5分钟,然后加入按重量配比称取步骤(2)的产物,以及加入按重量配比称取的亚磷酸三苯酯、增韧剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂,使一起搅拌5~15分钟达到混合均匀后,出料;
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