CN109971135B - 一种改性pct复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子复合材料技术领域,具体涉及一种改性PCT复合材料及其制备方法,该材料包括如下重量份的原料:PCT树脂30‑50份、PP粒子15‑20份、乙二醇5‑10份、HDPE粒子10‑15份、液晶聚合树脂组合物20‑30份、聚氧二甲苯5‑10份、润滑剂2‑6份、塑化剂4‑8份、抗氧剂1‑5份和填料8‑12份;所述PCT树脂的粘度为0.7‑0.9dL/g。本发明的改性PCT复合材料具有优良的韧性、机械性能和耐腐蚀性,通过采用液晶聚酯树脂及填料对PCT树脂进行改性,可获得熔融粘度290Pa·s以下及注塑压力平均变化率低于2.2%,且拉伸强度明显得到提高的改性PCT树脂复合物,最终使得该改性PCT树脂复合物拥有良好的加工性能,可适用于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域,具体涉及一种改性PCT复合材料及其制备方法。
背景技术
PCT是聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯的简称,也称聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯树脂是一种耐高温、半结晶型的热塑性塑料耐高温、半结晶型的热塑性塑料,具有良好的耐化学性、可加工性、尺寸稳定性及耐热性,所以特别适应于对材料性能要求严格的领域,比如广泛应用于如汽车、电子及电气等行业,尤其被当作LED反射镜的原材料。从LED的发展趋势看,随着LED相关领域的发展,为提高聚光效果,LED反光镜的结构越发复杂,这对制造LED反光镜的PCT原材料的加工性能提出了进一步的要求。而现有技术中,由于PCT材料存在流动性差、热稳定性差、注塑成型时注射压力不稳定等缺点,在生产时制品极易出现填充不满、形状不规则、加工连续性差、工作效率低等缺点,从而导致产品良品率不高等问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种改性PCT复合材料,该改性PCT复合材料具有优良的韧性、流动性、机械性能和耐腐蚀性,而且所得PCT复合材料连续使用温度范围在140~155℃之间,对耐热型复合材料的耐热性能有较为显著的提升。
本发明的另一目的在于提供一种改性PCT复合材料的制备方法,该制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,制得的改性PCT复合材料采用液晶聚酯树脂及填料对PCT树脂进行改性,可获得熔融粘度290Pa·s以下及注塑压力平均变化率低于2.2%,且拉伸强度明显得到提高的改性PCT树脂复合物,最终使得该改性PCT树脂复合物拥有良好的加工性能,可适用于大规模生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.7-0.9dL/g。
本发明一种改性PCT复合材料的原料中所添加的PCT树脂通过乙二醇改性使PCT树脂变具有极好的透明度和良好内冲击性能;而PP粒子是一种半结晶的热塑性塑料,具有较高的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀,可以协同改性后的PCT树脂增强复合材料的韧性、机械性能和耐腐蚀性;HDPE粒子是一种结晶度高、非极性面呈一定程度的半透明状的塑料,具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较高的刚性和韧性,机械强度好,同时介电性能、耐环境应力开裂性亦较好,HDPE粒子的加入在PCT树脂复合的过程中增强了复合材料的各项机械性能;制得的改性PCT复合材料采用液晶聚酯树脂及填料对PCT树脂进行改性,可获得熔融粘度290Pa·s以下及注塑压力平均变化率低于2.2%,且拉伸强度明显得到提高的改性PCT树脂复合物,最终使得该改性PCT树脂复合物拥有良好的加工性能。
优选的,所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
本发明中所述液晶聚合树脂组合物采用上述原料制得,其中LCP液晶聚合树脂具有优异的耐热性、化学稳定性等,但粘度较差无法满足改性PCT树脂复合物的性能需求,因此需要通过采用纤维填充料玻璃纤维、玻璃晶须以及板状填充料二氧化钛进行填充,通过两种填充料的填充使填充后的液晶聚合树脂组合物的粘度可以达到50-100Pa.s。
优选的,所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为200-240℃时进行反应60-80min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为80-120min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为240-280℃并进行第二次保温,保温时间为60-80min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
本发明中所述液晶聚合树脂组合物采用上述方法制得,制得的液晶聚合树脂组合物尺寸稳定性、耐热性、化学稳定性等性能优异、且具有低介电常数,吸水率也低,同时弥补了传统液晶聚合树脂粘度差的缺点,通过填充后的液晶聚合树脂组合物的粘度可以达到50-100Pa.s。
优选的,所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%。
本发明中所述塑化剂采用邻苯二甲酸盐类,而邻苯二甲酸盐类对塑料起改性或软化作用,研究表明邻苯二甲酸盐在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用,可干扰内分泌,使男子精液量和精子数量减少,严重的会导致睾丸癌,因此要严格控制邻苯二甲酸盐类添加量和浓度,要严格保证其用浓度不超过0.1%。
优选的,所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.8-1.0:1.0组成的混合物。
本发明中所述抗氧剂采用抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.8-1.0:1.0组成的混合物,可以充分结合二者的优异性能,其中抗氧剂TNP是耐热、耐氧化和抗弯桡龟裂的绿色氧化剂,可在与PCT树脂复合时抑制生咬凝胶的产生和粘度上升的现象,而抗氧剂TPP能使PCT树脂复合制品保持其透明度并能抑制颜色的变化,同时它可增加主稳定剂的抗氧性和光、热稳定性。
优选的,所述填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钙和二氧化硅中的至少一种。
本发明中所述填料中的纳米碳酸钙可改善PCT复合材料母料的流变性,提高其成型性。用作PCT复合材料填料具有增韧补强的作用,提高PCT复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量,热变形温度和尺寸稳定性,同时还赋予PCT复合材料滞热性,经过表面改性处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性,可使橡胶易混炼、易分散,混炼后胶质柔软,可使制品的延伸性、抗张强度、撕裂强度等有本质的提高,提高产品的市场竞争力。
优选的,所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.0-1.5:1.0组成的复合物。
本发明中所述润滑剂中石蜡起润滑的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力,以及各聚合物分子链之间的内摩擦;而硬脂酸钙是一种良好的无毒热稳定剂和润滑剂,也是胶黏剂、涂料的平光剂和耐水剂,与石蜡按照重量比为1.0:1.0-1.5组成的复合物可协调凉的优势充分发挥其优良的润滑作用。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为100-120℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为800-1000r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为290-310℃,二区温度为290-300℃,三区温度为280-290℃,四区温度为270-290℃,五区温度为270-280℃,螺杆转速为200-300r/min。
本发明一种改性PCT复合材料采用上述方法制得,制得的改性PCT复合材料具有优良的韧性、机械性能和耐腐蚀性,而且所得复合材料连续使用温度范围在140~155℃之间,对耐热型复合材料的耐热性能有较为客观的提升,在步骤2)中要严格控制加热温度为100-120℃内进行反应进而实现对PCT树脂的改性,使改性后的PCT树脂具有极好的透明度和良好的内冲击性能,另外要严格控步骤3)中搅拌的速率在800-1000r/min范围内,有利于助剂与改性后的PCT树脂相融合,促进改性PCT复合材料具有优良的韧性、机械性能和耐腐蚀性,而且所得复合材料连续使用温度范围在140~155℃之间,对耐热型复合材料的耐热性能有较为客观的提升。
本发明的有益效果在于:本发明一种改性PCT复合材料,该改性PCT复合材料具有优良的韧性、流动性、机械性能和耐腐蚀性,而且所得复合材料连续使用温度范围在140~155℃之间,对耐热型复合材料的耐热性能有较为客观的提升。制得的改性PCT复合材料采用液晶聚酯树脂及填料对PCT树脂进行改性,可获得熔融粘度290Pa·s以下及注塑压力平均变化率低于2.2%,且拉伸强度明显得到提高的改性PCT树脂复合物,最终使得该改性PCT树脂复合物拥有良好的加工性能,可适用于大规模生产。
本发明改性PCT复合材料的制备方法操作简单,控制方便,生产效率高,生产成本低,制得改性PCT复合材料具有优良的韧性、机械性能和耐腐蚀性,可适用于大规模生产。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.7dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为200℃时进行反应60min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为80min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为240℃并进行第二次保温,保温时间为60min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.8:1.0组成的混合物;所述填料为纳米碳酸钙;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.0:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为100℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为800r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为290℃,二区温度为290℃,三区温度为280℃,四区温度为270℃,五区温度为270℃,螺杆转速为200r/min。
实施例2
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.75dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为210℃时进行反应65min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为90min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为250℃并进行第二次保温,保温时间为65min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.85:1.0组成的混合物;所述填料为纳米硫酸钙;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.2:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为105℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为850r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为295℃,二区温度为293℃,三区温度为283℃,四区温度为275℃,五区温度为273℃,螺杆转速为225r/min。
实施例3
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.8dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为220℃时进行反应70min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为100min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为260℃并进行第二次保温,保温时间为70min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.9:1.0组成的混合物;所述填料为二氧化硅;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.3:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为110℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为900r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为300℃,二区温度为295℃,三区温度为285℃,四区温度为280℃,五区温度为275℃,螺杆转速为250r/min。
实施例4
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.85dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为230℃时进行反应75min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为110min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为270℃并进行第二次保温,保温时间为75min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.95:1.0组成的混合物;所述填料为纳米碳酸钙和纳米硫酸钙按照重量比为0.8:1.0组成的混合物;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.4:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为115℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为950r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为305℃,二区温度为298℃,三区温度为288℃,四区温度为285℃,五区温度为278℃,螺杆转速为275r/min。
实施例5
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.9dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为240℃时进行反应80min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为120min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为280℃并进行第二次保温,保温时间为80min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为1.0:1.0组成的混合物;所述填料为纳米硫酸钙和二氧化硅按照重量比为0.8:1.0组成的混合物;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.5:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为120℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为1000r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为310℃,二区温度为300℃,三区温度为290℃,四区温度为290℃,五区温度为280℃,螺杆转速为300r/min。
对比例1
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.7dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为200℃时进行反应60min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为80min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为240℃并进行第二次保温,保温时间为60min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.8:1.0组成的混合物;所述填料为纳米碳酸钙;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.0:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为800r/min;
3)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为290℃,二区温度为290℃,三区温度为280℃,四区温度为270℃,五区温度为270℃,螺杆转速为200r/min。
对比例2
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.8dL/g。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.9:1.0组成的混合物;所述填料为二氧化硅;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.3:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为110℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为900r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为300℃,二区温度为295℃,三区温度为285℃,四区温度为280℃,五区温度为275℃,螺杆转速为250r/min。
对比例3
一种改性PCT复合材料,包括如下重量份的原料:
所述PCT树脂的粘度为0.9dL/g。
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温至温度为240℃时进行反应80min,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,保温时间为120min,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温至温为280℃并进行第二次保温,保温时间为80min,冷却后得到液晶聚合树脂组合物。
所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%;所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为1.0:1.0组成的混合物;所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.5:1.0组成的复合物。
一种改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂和抗氧剂,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀加热至温度为120℃进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,搅拌时的速率为1000r/min;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料,所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为310℃,二区温度为300℃,三区温度为290℃,四区温度为290℃,五区温度为280℃,螺杆转速为300r/min。
分别对具体实施例1-5和对比例1-3中制得的改性PCT复合材料各项物性进行检测,结果如表1所示。
表1
由上述结果可知,本发明实施例1-5中制得的改性PCT复合材料的各项机械性能优越,改性PCT复合材料的拉伸强度、弯曲模量和冲击强度强度有显著的提升,同时改性PCT复合材料还具有优良的韧性、流动性和耐腐蚀性。
与实施例1相比,对比例1中在制备改性PCT复合材料时没有添加乙二醇,对制得的改性PCT复合材料进行各项物性测试,分析发现此改性PCT复合材料的弯曲强度、埃卓冲击强度、扰度和透明性均相对降低;说明本发明在原料加入乙二醇对PCT树脂改性后能优化制得改性PCT复合材料各项机械性能,使制得的改性PCT复合材料具有优良的韧性、流动性、机械性能和耐腐蚀性,适合大规模生产。
与实施例3相比,对比例2中在制备改性PCT复合材料时没有添加液晶聚合树脂组合物,对制得的改性PCT复合材料进行各项物性测试,分析发现此改性PCT复合材料的弯曲强度、埃卓冲击强度、扰度和粘度均有一定量的下降;说明本发明在原料加入添加液晶聚合树脂组合物对PCT树脂改性后能优化制得的改性PCT复合材料各项机械性能,使制得的改性PCT复合材料具有优良的韧性、流动性、粘度、机械性能和耐腐蚀性,适合大规模生产。
与实施例5相比,对比例3中在制备改性PCT复合材料时没有添加填料,对制得的改性PCT复合材料进行各项物性测试,分析发现此改性PCT复合材料的弯曲强度、埃卓冲击强度、扰度和流动性均显著下降;说明本发明在原料加入添加填料对PCT树脂改性后能优化制得的改性PCT复合材料各项机械性能,使制得的改性PCT复合材料具有优良的韧性、流动性、机械性能和耐腐蚀性,适合大规模生产。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种改性PCT复合材料,其特征在于:包括如下重量份的原料:
PCT树脂 30-50份
PP粒子 15-20份
乙二醇 5-10份
HDPE粒子 10-15份
液晶聚合树脂组合物 20-30份
聚氧二甲苯 5-10份
润滑剂 2-6份
塑化剂 4-8份
抗氧剂 1-5份
填料 8-12份;
所述PCT树脂的粘度为0.7-0.9dL/g;
所述液晶聚合树脂组合物包括如下重量份的原料:
LCP液晶聚合树脂 30-45份
二氧化钛 10-20份
玻璃纤维 10-15份
玻璃晶须 5-10份;
所述填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钙和二氧化硅中的至少一种;
所述改性PCT复合材料的制备方法,包括如下步骤:
1)按照比例称取PCT树脂、PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂和填料,分别将各组分进行干燥处理;
2)将乙二醇加入步骤1)中干燥后的PCT树脂中,搅拌均匀,加热进行反应,得到改性PCT树脂;
3)将步骤1)中干燥后的PP粒子、HDPE粒子、液晶聚合树脂组合物、聚氧二甲苯、润滑剂、塑化剂、抗氧剂、填料和步骤2)中改性后的PCT树脂进行混合搅拌至均匀,得到混合料;
4)将步骤3)中得到的混合料投入挤出设备,通过熔融挤出造粒,制得改性PCT复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种改性PCT复合材料,其特征在于:所述液晶聚合树脂组合物由如下步骤制得:
1)按照重量份数将上述LCP液晶聚合树脂、二氧化钛和玻璃纤维加入反应器,搅拌混合均匀,升温反应,得到混合物A;
2)将步骤1)中得到的混合物A进行第一次保温,之后加入玻璃晶须搅拌至均匀,最后再次升温并进行第二次保温,冷却后得到液晶聚合树脂组合物;
步骤1)中所述反应温度为200-240℃,反应时间为60-80min;步骤2)中所述第一次保温时间为80-120min,所述第二次保温温度为240-280℃,保温时间为60-80min。
3.根据权利要求1所述的一种改性PCT复合材料,其特征在于:所述塑化剂为邻苯二甲酸盐类,所述邻苯二甲酸盐类的浓度不超过0.1%。
4.根据权利要求1所述的一种改性PCT复合材料,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂TNP和抗氧剂TPP按照重量比为0.8-1.0:1.0组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种改性PCT复合材料,其特征在于:所述润滑剂是由石蜡和硬脂酸钙按照重量比为1.0-1.5:1.0组成的复合物。
6.根据权利要求1所述的一种改性PCT复合材料,其特征在于:所述步骤2)中加热温度为100-120℃;所述步骤3)中混合搅拌时的速率为800-1000r/min;步骤4)中所述挤出设备为双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机的一区温度为290-310℃,二区温度为290-300℃,三区温度为280-290℃,四区温度为270-290℃,五区温度为270-280℃,螺杆转速为200-300r/min。
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