CN104861616A - 一种纳米碳纤维改性pc/pbt合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金及其制备方法。本发明的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC40%～60%、PBT20%～30%、纳米碳纤维5%～15%、SMA1%～3%、亚磷酸三苯酯0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂3%～8%，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。本发明的有益效果是，本发明通过采用氧等离子体处理后的纳米碳纤维填充改性作用，使大大提高了PC/PBT合金材料的强度、刚度和耐热性能，而且电性能优良，阻燃性能好，制备工艺简单，成本低，便于推广应用。

Description

一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种纳米碳纤维改性PC/PBT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）具有高的耐热性、良好的冲击性能和耐化学药品性等优点，是工业上应用价值较高的共混物。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PC/ PBT合金中引入少量的第三组分，从而得到颇具实用价值的材料。纳米碳纤维具有较高的强度和杨氏模量，较好的导电、导热及热稳定性以及极好的表面尺寸效应等，因而受到了人们极大的关注；纳米碳纤维的一个重要用途是改进力学性能，它可以达到连续碳纤维一样的增强效果，但价格仅相当于玻璃纤维。采用纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金，具有高强度、高弹性、高刚度和高导电性等优点，对提高材料力学性能和导电性能等方面具有巨大的潜力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米碳纤维改性PC/PBT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：一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PBT 20%～30%、纳米碳纤维5%～15%、SMA 1%～3%、亚磷酸三苯酯0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂3%～8%。
所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。
所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.5dL/g。
所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。
所述SMA为相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物。
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。
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、聚苯基膦酸二苯砜酯、双酚A-双（二苯基磷酸酯）、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或几种。
上述的一种纳米碳纤维改性PC/PBT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，将阻燃剂于60℃～80℃温度下干燥30～45分钟，待用；
（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC、PBT和阻燃剂加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的SMA、亚磷酸三苯酯、抗氧剂和润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～260℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金。
本发明的有益效果是，本发明通过采用氧等离子体处理后的纳米碳纤维填充改性作用，使大大提高了PC/PBT合金材料的强度、刚度和耐热性能，而且电性能优良，阻燃性能好，制备工艺简单，成本低，便于推广应用。
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：
一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 52%、PBT 20%、纳米碳纤维15%、SMA 3%、亚磷酸三苯酯1%、抗氧剂1010 0.2%、季戊四醇硬脂酸酯0.8%、十溴二苯乙烷8%，所述PC的重均分子量为20000～40000g/mol，所述PBT的特征粘度为0.8～1.5dL/g，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。
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，将十溴二苯乙烷于60℃～80℃温度下干燥30～45分钟，待用；（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC、PBT和十溴二苯乙烷加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的SMA、亚磷酸三苯酯、抗氧剂1010、季戊四醇硬脂酸酯，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～260℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金。
实施例2：
一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，其组分按质量百分数配比为：PC 56%、PBT 25%、纳米碳纤维10%、SMA 3%、亚磷酸三苯酯0.5%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.4%、聚苯基膦酸二苯砜酯5%，所述PC的重均分子量为20000～40000g/mol，所述PBT的特征粘度为0.8～1.5dL/g，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。
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，将聚苯基膦酸二苯砜酯于60℃～80℃温度下干燥30～45分钟，待用；（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PC、PBT和聚苯基膦酸二苯砜酯加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的SMA、亚磷酸三苯酯、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～260℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金。

Claims (6)

1.一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PBT 20%～30%、纳米碳纤维5%～15%、SMA 1%～3%、亚磷酸三苯酯0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂3%～8%。
2.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，其特征在于，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，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。
4.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、聚苯基膦酸二苯砜酯、双酚A-双（二苯基磷酸酯）、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种纳米碳纤维改性PC/PBT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，将阻燃剂于60℃～80℃温度下干燥30～45分钟，待用；
（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；
（3）、将按重量配比称取干燥的PC、PBT和阻燃剂加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的SMA、亚磷酸三苯酯、抗氧剂和润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～260℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种纳米碳纤维改性PC/PBT合金。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105038181A (zh) * 2015-08-28 2015-11-11 国网山东莒南县供电公司 用于电表壳体的高分子材料
CN109651792A (zh) * 2018-12-20 2019-04-19 深圳市富恒新材料股份有限公司 一种碳纤维改性增强pc/pbt合金材料及其制备方法

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