CN109438956A - 高硬度改性pc与碳纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高硬度改性PC与碳纤维复合材料，包括PC树脂、碳纤维和助剂，助剂包括偶联剂、β晶型PP成核剂、UHMWPE、扩链剂、阻燃剂、相容剂、其他助剂，其组分按质量百分比为：PC树脂60‑70%，碳纤维20‑30%，偶联剂1‑2%，β晶型PP成核剂3‑5%，UHMWPE 5‑10%，扩链剂0.5‑1%，阻燃剂0.3‑1.5%，相容剂0.1‑0.5%，其他助剂1%，与现有技术相比，本发明的有点在于：1、本发明加入的偶联剂对PC材料的偶联效率高，联结结构稳定，大大提高PC材料的硬度。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及高硬度改性PC与碳纤维复合材料及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯也称PC树脂，性能优异，具有韧和刚的机械特性，其突出特点是抗冲击性和抗蠕变性高，尺寸稳定性好，同时具有良好的耐寒性，其无缺口冲击强度高在工程塑料中居首位，玻璃化转变温度高，可在120-130℃的范围内连续使用，电绝缘性和尺寸稳定性良好；然而PC树脂同样存在诸多缺点，例如硬度不够大，产品在使用过程中容易在表面留下划痕， 影响美观，故要想制得符合实际应用的塑料品，针对这一点对其进行性能改进是非常有必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，
提供高硬度改性PC与碳纤维复合材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于，包括PC树脂、碳纤维和助剂，所述助剂包括偶联剂、β晶型PP成核剂、、UHMWPE、扩链剂、阻燃剂、相容剂、其他助剂，其组分按质量百分比为：
PC树脂 60-70%
碳纤维 20-30%
偶联剂 1-2%
β晶型PP成核剂 3-5%
UHMWPE 5-10%
扩链剂 0.5-1%
阻燃剂 0.3-1.5%
相容剂 0.1-0.5%
其他助剂 1%；
上述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料可进一步设置为：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
上述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料可进一步设置为：所述扩链剂为1，4一丁二醇(BDO)。
上述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料可进一步设置为：所述阻燃剂为多溴联苯醚。
上述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料可进一步设置为：所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
上述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料可进一步设置为：所述其他助剂为光稳定剂或色母中的一种或两种。
高硬度改性PC与碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取若干重量的PC树脂，将PC树脂置于鼓风干燥箱中干燥2-10h，干燥温度为100-120℃，得到干燥的PC树脂；
步骤二：取干燥后的PC树脂70份、碳纤维20份和偶联剂1-2份加入双螺杆挤出机中加热温度为200-350℃加热熔融混合，再加入质量份数分别为3-5份的β晶型PP成核剂 、5-10份的UHMWPE 、0.5-1份的1，4一丁二醇(BDO)、0.3-1.5份的多溴联苯醚、0.1-0.5份的马来酸酐接枝相容剂及1份的光稳定剂，2-3h后挤出造粒，挤出温度为260-300℃，螺杆转速控制在200-300r/min，挤出后的材料在空气中冷却后切粒得高硬度改性PC与碳纤维复合材料。
与现有技术相比，本发明的有点在于：
1、本发明加入的偶联剂对PC材料的偶联效率高，联结结构稳定，大大提高PC材料的硬度；
2、本发明所加入的β晶型PP成核剂 可改变PC材料的结晶行为、加快结晶速率、增加结晶密度、促使晶粒尺寸微细化增加产品表面硬度，从而进一步提高PC材料的硬度；
3、本发明制备方法工艺流程简单，且生产效率高。
具体实施方式
高硬度改性PC与碳纤维复合材料，包括PC树脂、碳纤维和助剂，助剂包括偶联剂、β晶型PP成核剂、、UHMWPE、扩链剂、阻燃剂、相容剂、其他助剂，其组分按质量百分比为：
PC树脂 60%
碳纤维 25%
钛酸酯偶联剂 1%
β晶型PP成核剂 3%
UHMWPE 8%
1，4一丁二醇(BDO)扩链剂 1%
多溴联苯醚阻燃剂 0.5%
马来酸酐接枝相容剂 0.5%
光稳定剂 1%；
高硬度改性PC与碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取若干重量的PC树脂，将PC树脂置于鼓风干燥箱中干燥10h，干燥温度为100-120℃，得到干燥的PC树脂；
步骤二：取干燥后的PC树脂60份、碳纤维25份和钛酸酯偶联剂1份加入双螺杆挤出机中加热温度为200-350℃加热熔融混合，再加入质量份数分别为3份的β晶型PP成核剂、8份的UHMWPE 、1份的1，4一丁二醇(BDO)、0.5份的多溴联苯醚、0.5份的马来酸酐接枝相容剂及1份的光稳定剂，3h后挤出造粒，挤出温度为260-300℃，螺杆转速控制在200-300r/min，挤出后的材料在空气中冷却后切粒得高硬度改性PC与碳纤维复合材料。
Claims (7)
1.高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于，包括PC树脂、碳纤维和助剂，所述助剂包括偶联剂、β晶型PP成核剂、、UHMWPE、扩链剂、阻燃剂、相容剂、其他助剂，其组分按质量百分比为：
PC树脂 60-70%
碳纤维 20-30%
偶联剂 1-2%
β晶型PP成核剂 3-5%
UHMWPE 5-10%
扩链剂 0.5-1%
阻燃剂 0.3-1.5%
相容剂 0.1-0.5%
其他助剂 1%；
PC树脂和碳纤维与助剂共混制得高硬度改性PC与碳纤维复合材料。
2.根据权利要求1所述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
3.根据权利要求1所述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于：所述扩链剂为1，4一丁二醇(BDO)。
4.根据权利要求1所述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为多溴联苯醚。
5.根据权利要求1所述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
6.根据权利要求1所述的高硬度改性PC与碳纤维复合材料，其特征在于：所述其他助剂为光稳定剂或色母中的一种或两种。
7.高硬度改性PC与碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：取若干重量的PC树脂，将PC树脂置于鼓风干燥箱中干燥2-10h，干燥温度为100-120℃，得到干燥的PC树脂；
步骤二：取干燥后的PC树脂70份、碳纤维20份和偶联剂1-2份加入双螺杆挤出机中加热温度为200-350℃加热熔融混合，再加入质量份数分别为3-5份的β晶型PP成核剂 、5-10份的UHMWPE、0.5-1份的1，4一丁二醇(BDO)、0.3-1.5份的多溴联苯醚、0.1-0.5份的马来酸酐接枝相容剂及1份的光稳定剂，2-3h后挤出造粒，挤出温度为260-300℃，螺杆转速控制在200-300r/min，挤出后的材料在空气中冷却后切粒得高硬度改性PC与碳纤维复合材料。
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|---|---|---|---|---|
| US20210363666A1 (en) * | 2019-07-18 | 2021-11-25 | Xingyu Safety Protection Technology Co., Ltd | Ultra-high molecular weight polyethylene fiber with ultra-high cut resistance and preparation method thereof |
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|---|---|---|---|---|
| CN104419164A (zh) * | 2013-09-05 | 2015-03-18 | 青岛欣展塑胶有限公司 | 碳纤维填充改性pc复合材料及其制备方法 |
| CN104419167A (zh) * | 2013-09-05 | 2015-03-18 | 青岛欣展塑胶有限公司 | 低模量碳纤维改性pc复合材料及其制备方法 |
| CN108003589A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-08 | 星威国际家居有限公司 | 高硬度抗划伤pc改性材料及其制备方法 |
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