CN109486151A - 一种改性pc与碳纤维复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改性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：（1）将PC树脂在空气循环烘箱中干燥8‑10小时，待用；（2）碳纤维预处理：配置钛酸脂偶联剂与稀释剂比例为1：1的混合溶液，将碳纤维加入其中进行搅拌混合，得到改性碳纤维，待用；（3）按重量配比称取干燥的PC树脂、抗氧剂、润滑剂、扩链剂、相容剂、阻燃剂和其他助剂，分别加入高速混合机中充分搅拌10‑20min，出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的第一入料口，将步骤（2）得到的改性碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的第二入料口加入，通过双螺杆挤出机混溶、挤出，冷却后即得到本发明的改性PC与碳纤维复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料制备领域，具体涉及一种改性PC与碳纤维复合材料的制备方法。
背景技术
PC（聚碳酸酯）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。但它也存在一些缺点，如加工流动性差、易于应力开裂、对缺口比较敏感以及耐磨性欠佳等。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。碳纤维可以作为工程塑料填充、改进力学性能的增强剂，但是碳纤维填充改性树脂复合材料时，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。
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，
提供一种改性PC与碳纤维材料复合材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种改性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：
（1）将PC树脂在空气循环烘箱中干燥8-10小时，干燥温度为180-230℃，待用；
（2）碳纤维预处理：配置钛酸脂偶联剂与稀释剂比例为1：1的混合溶液，将碳纤维加入其中进行搅拌混合，混合时间为5-15min，置于空气循环烘箱内预氧化2-20小时，得到改性碳纤维，待用；
（3）按重量配比称取干燥的PC树脂、抗氧剂、润滑剂、扩链剂、相容剂、阻燃剂和其他助剂，分别加入高速混合机中充分搅拌10-20min，出料；
（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的第一入料口，将步骤（2）得到的改性碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的第二入料口加入，通过双螺杆挤出机混溶、挤出，冷却后即得到本发明的改性PC与碳纤维复合材料。
本发明的有益效果为：本发明通过先采用钛酸脂偶联剂对碳纤维进行改性，改善了碳纤维与PC树脂的粘结性，提高了碳纤维表面极性，增强了碳纤维与PC树脂基体的粘结力，所得改性PC与碳纤维复合材料具有强度高、韧性好等优点。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
一种改性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：
（1）将PC树脂在空气循环烘箱中干燥8小时，干燥温度为180℃，待用；
（2）碳纤维预处理：配置钛酸脂偶联剂与稀释剂比例为1：1的混合溶液，将碳纤维加入其中进行搅拌混合，混合时间为15min，置于空气循环烘箱内预氧化10小时，得到改性碳纤维，待用；
（3）按重量百分比称取干燥的PC树脂60%、抗氧剂0.5%、润滑剂1%、扩链剂0.5%、相容剂3%、阻燃剂3%和其他助剂2%，分别加入高速混合机中充分搅拌20min，出料；
（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的第一入料口，按重量配比称取步骤（2）得到的改性碳纤维30%、并从双螺杆挤出机的第二入料口加入，通过双螺杆挤出机混溶、挤出，冷却后即得到本发明的改性PC与碳纤维复合材料。
其中，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1：0.9比例的复配物，润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯，扩链剂为恶唑啉型扩链剂，相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物，阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺，其他助剂为光稳定剂或色母中的一种。
Claims (1)
1.一种改性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：
（1）将PC树脂在空气循环烘箱中干燥8-10小时，干燥温度为180-230℃，待用；
（2）碳纤维预处理：配置钛酸脂偶联剂与稀释剂比例为1：1的混合溶液，将碳纤维加入其中进行搅拌混合，混合时间为5-15min，置于空气循环烘箱内预氧化2-20小时，得到改性碳纤维，待用；
（3）按重量配比称取干燥的PC树脂、抗氧剂、润滑剂、扩链剂、相容剂、阻燃剂和其他助剂，分别加入高速混合机中充分搅拌10-20min，出料；
（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的第一入料口，将步骤（2）得到的改性碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的第二入料口加入，通过双螺杆挤出机混溶、挤出，冷却后即得到本发明的改性PC与碳纤维复合材料。
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| 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 |
| 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 |
| WO2016117161A1 (ja) * | 2015-01-25 | 2016-07-28 | エフテックス有限会社 | 炭素繊維強化・改質ポリエステル樹脂の製造方法 |
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