CN104845331A - 一种高强抗静电改性的pc/ptt合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PTT 20%～30%、AS-g-GMA 2%～4%、POE 5%～8%、改性纳米碳纤维8%～15%、抗静电剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂0.1%～1%，所述改性纳米碳纤维为表面经过氧化预处理和γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理、且粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维。本发明的有益效果是，本发明综合了PC和PTT各自的优点，并具有高强度、高模量、高抗冲、高耐热和抗静电性能好的应用效果，提升了PC/PTT的应用领域。

Description

一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料。
背景技术
聚碳酸酯（PC）/聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种新型的塑料合金材料，它具有PC突出的冲击性能及耐热性和PTT的优良物理与化学性能，在汽车、家用电器、电子电气、体育用品等领域将具有广泛用途。但PC为非结晶聚合物，PTT为半结晶聚合物，PC/PTT合金属于典型的非结晶与结晶聚合物共混体系，因而PC/PTT存在韧性较差、力学性能不稳定、抗静电性不足的问题，这将大大限制了PC/PTT在各领域中的应用效果及应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能好、抗静电性能优良的高强抗静电改性的PC/PTT合金材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PTT 20%～30%、AS-g-GMA 2%～4%、POE 5%～8%、改性纳米碳纤维8%～15%、抗静电剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂0.1%～1%。
所述PC为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯。
所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
所述AS-g-GMA为相容剂丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
所述POE为弹性体乙烯-辛烯共聚物。
所述改性纳米碳纤维为表面经过氧化预处理和γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理、且粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维。
所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种或几种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
所述阻燃剂为质量比1：3的全氟丁基磺酸钾与聚四氟乙烯的复合物。
上述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂在80℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；
（2）、将粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维置于体积比3：1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2～4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的纳米碳纤维置于质量含量在0.1%～1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2～4h，然后过滤，并将所得滤出物于120℃～150℃真空烘箱干燥12～36h，即得所述改性纳米碳纤维，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入抗静电剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；
（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性纳米碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入AS-g-GMA和POE，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃温度下经过熔融混炼后，挤出造粒，即得本发明的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料。
本发明的有益效果是，本发明综合了PC和PTT各自的优点，并具有高强度、高模量、高抗冲、高耐热和抗静电性能好的应用效果，提升了PC/PTT的应用领域。
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：
一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 49%、PTT 30%、AS-g-GMA 4%、POE 5%、改性纳米碳纤维8%、聚醚酯酰胺3%、抗氧剂1010 0.3%、硬脂酸钙0.5%、阻燃剂0.2%，所述PC为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述改性纳米碳纤维为表面经过氧化预处理和γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理、且粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维，所述阻燃剂为质量比1：3的全氟丁基磺酸钾与聚四氟乙烯的复合物。
制备方法：（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂在80℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、将粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维置于体积比3：1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2～4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的纳米碳纤维置于质量含量在0.1%～1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2～4h，然后过滤，并将所得滤出物于120℃～150℃真空烘箱干燥12～36h，即得所述改性纳米碳纤维，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入聚醚酯酰胺、抗氧剂1010、硬脂酸钙、阻燃剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性纳米碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入AS-g-GMA和POE，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃温度下经过熔融混炼后，挤出造粒，即得本发明的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料。
实施例2：
一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 52%、PTT 20%、AS-g-GMA 3%、POE 8%、改性纳米碳纤维15%、丙三醇单硬脂酸酯1.5%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.1%、硅酮粉0.3%、阻燃剂0.1%，所述PC为重均分子量在20000～40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述改性纳米碳纤维为表面经过氧化预处理和γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理、且粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维，所述阻燃剂为质量比1：3的全氟丁基磺酸钾与聚四氟乙烯的复合物。
制备方法：（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂在80℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、将粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维置于体积比3：1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2～4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的纳米碳纤维置于质量含量在0.1%～1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2～4h，然后过滤，并将所得滤出物于120℃～150℃真空烘箱干燥12～36h，即得所述改性纳米碳纤维，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入丙三醇单硬脂酸酯、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物、硅酮粉、阻燃剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性纳米碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入AS-g-GMA和POE，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃温度下经过熔融混炼后，挤出造粒，即得本发明的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料。

Claims (7)

1.一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PTT 20%～30%、AS-g-GMA 2%～4%、POE 5%～8%、改性纳米碳纤维8%～15%、抗静电剂1%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂0.1%～1%。
2.根据权利要求1所述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述改性纳米碳纤维为表面经过氧化预处理和γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理、且粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述抗静电剂为聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、聚醚酯酰亚胺、聚乙二醇烷基醚、丙三醇单硬脂酸酯、烷基磺酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料，其特征在于，所述阻燃剂为质量比1：3的全氟丁基磺酸钾与聚四氟乙烯的复合物。
7.根据权利要求1所述的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，阻燃剂在80℃～85℃温度下干燥1～2小时，待用；
（2）、将粒径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维置于体积比3：1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2～4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的纳米碳纤维置于质量含量在0.1%～1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2～4h，然后过滤，并将所得滤出物于120℃～150℃真空烘箱干燥12～36h，即得所述改性纳米碳纤维，待用；
（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入抗静电剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；
（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性纳米碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入AS-g-GMA和POE，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃温度下经过熔融混炼后，挤出造粒，即得本发明的一种高强抗静电改性的PC/PTT合金材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108117727A (zh) * 2017-12-19 2018-06-05 罗洪梅 一种高刚高韧耐热低翘曲导电pc/pct合金及其制备方法

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