CN116948378A - 扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性pc复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子复合材料技术领域,具体涉及一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料及其制备方法。按重量百分比计,扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的制备原料包括以下组分:PC树脂30~90%;硅共聚PC树脂5~30%;扁平玻纤5~30%;单壁碳纳米管0.1~0.4%;抗氧剂0.2~1%;润滑剂0.2~1%。其制备方法包括如下步骤:S1、将PC树脂、硅共聚PC树脂、单壁碳纳米管、抗氧剂和润滑剂混合,得树脂混合料;S2、将树脂混合料熔融挤出,侧喂加入扁平玻纤,经过冷却、切粒,干燥,即得。本申请改善了玻纤混合过程中易出现的浮纤和翘曲问题,提升了PC复合材料的力学性能和导电性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域,具体涉及一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料及其制备方法。
背景技术
随着电子工业和信息技术等产业的迅速发展,对于具有导电功能的玻纤增强PC材料的需求越来越多。传统的具有导电功能的玻纤增强PC复合材料主要通过添加金属或碳黑来实现导电性能,但存在加工困难、添加量大、力学性能下降严重等一系列的问题。
同时,随着对产品薄壁化、轻量化的要求越来越高,产品对材料的导电性能、力学性能和外观等要求有了进一步的提升。而传统的具有导电功能的玻纤增强PC复合材料,目前还普遍存在力学性能不足、导电性能不稳定和容易翘曲等一系列的问题。为了提高玻纤增强PC复合材料的刚性,目前主要是通过提高玻纤含量来实现,但玻纤混合过程中易出现浮纤和翘曲问题,会降低材料的冲击强度等力学性能和导电性能。
发明内容
为了改善玻纤混合过程中易出现的浮纤和翘曲问题,同时进一步提升了PC复合材料的力学性能和导电性能,本申请提供一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,采用如下技术方案实现:
一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,按重量百分比计,其制备原料包括以下组分:
通过采用上述技术方案,扁平玻纤用于增强PC复合材料,扁平玻纤的横截面为扁平状,在树脂基材熔融挤出的过程中,扁平玻纤可以有效降低树脂剪切力,使扁平玻纤在树脂基材中更容易分散均匀,同时可以降低玻纤之间的缠结和断裂,改善了浮纤问题。在进行熔融挤出的过程中,扁平玻纤更倾向于以一种平面状态进行流动,减少了常规玻璃纤维在混合过程中的滚动翻滚,使玻纤在树脂基体中均匀分散的同时排列更加紧密,易于树脂材料的加工成型。另外,在熔融挤出的过程中由于扁平玻纤的翻滚和滚动减少,玻纤在树脂材料流动方向上排列更加有序,树脂材料在流动过程中各个方向的收缩性能更加均匀,因此在流动方向上的翘曲明显改善,力学性能也有明显的提升。
单壁碳纳米管是一种直径为纳米级的圆柱形结构,可以看做是由石墨烯层卷曲而成,添加极少量即可显著提高玻纤增强PC复合材料的导电性能和力学性能。单壁碳纳米管的加入,极大降低了材料的表面电阻率,同时单壁碳纳米管在PC复合材料中会形成均匀的网状结构,起到导电通道和支撑的作用,大幅度提升了材料的冲击强度和弯曲模量,且单壁碳纳米管和扁平玻纤在PC复合材料中具有一定的协同效应,提高了材料的导电性能和力学性能。
硅共聚PC树脂的加入提高了材料的冲击强度,这应该是由于硅共聚PC中的硅对材料的冲击强度提升有帮助,硅共聚PC可以赋予PC复合材料更加优异的冲击强度。
优选的,所述单壁碳纳米管的长度大于5μm、直径小于2nm。
通过采用上述技术方案,限定单壁碳纳米管的长度大于5μm、直径小于2nm,单壁碳纳米管在树脂熔体中更加容易形成稳定分布均匀的网状结构,导电性能更稳定,可以提高PC复合材料的冲击强度、弯曲强度和导电性能。
更优选的,所述单壁碳纳米管的长度为10~30μm、直径为1.6±0.3nm。
通过采用上述技术方案,长度为10~30μm、直径为1.6±0.3nm的单壁碳纳米管,对应PC复合材料的冲击强度、弯曲强度和导电性能更优。
优选的,所述单壁碳纳米管为经过硅烷偶联剂改性处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的改性单壁碳纳米管。
通过采用上述技术方案,单壁碳纳米管经过硅烷偶联剂表面处理,可以提升单壁碳纳米管和PC树脂的相容性,同时经过季戊四醇硬脂酸酯包覆处理,可以提升单壁碳纳米管在PC树脂中的分散性,经过硅烷偶联剂改性处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的改性单壁碳纳米管,和PC树脂能更好相容,且分散更均匀,进一步提升了PC复合材料的力学性能和导电稳定性。
优选的,所述经过硅烷偶联剂改性处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的改性单壁碳纳米管的制备方法,包括如下步骤:
S1、将硅烷偶联剂溶于溶剂,得硅烷偶联剂溶液,将单壁碳纳米管加入硅烷偶联剂溶液中,70-90℃反应,得硅烷偶联剂改性单壁碳纳米管;
S2、将季戊四醇硬脂酸酯熔化,再加入S1步骤制得的硅烷偶联剂改性单壁碳纳米管,搅拌,得经过硅烷偶联剂改性处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的改性单壁碳纳米管。
优选的,所述单壁碳纳米管、硅烷偶联剂和季戊四醇硬脂酸酯的质量比为1:(0.03-0.04):(0.2-0.3)。
本申请中,所述硅烷偶联剂包括但不限于硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570中的任一种;在本申请的一种实施方式中,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
本申请中,所述季戊四醇硬脂酸酯包括但不限于季戊四醇四硬脂酸酯。
优选的,所述扁平玻纤的短切长度为3~4.5mm、扁平比为1:(3~4)。
通过采用上述技术方案,限定扁平玻纤的短切长度为3~4.5mm、扁平比为1:(3~4),可以更好地改善扁平玻纤在树脂材料中的分散性,提高了PC复合材料的力学性能。
更优选的,所述扁平玻纤的扁平比为1:3。
优选的,所述扁平玻纤为经过硅烷偶联剂改性处理的改性扁平玻纤。
扁平玻纤经过硅烷偶联剂改性后,扁平玻纤表面润湿性能提升,更易在树脂体系中分散均匀,从而与PC树脂具有更好的相容性和更高的结合程度,可以进一步提升扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的力学性能。
优选的,所述经过硅烷偶联剂改性处理的改性扁平玻纤的制备方法,包括如下步骤:将硅烷偶联剂加入醇溶液中,得到硅烷偶联剂醇溶液,将扁平玻纤加入硅烷偶联剂醇溶液中,70-90℃反应,得硅烷偶联剂改性扁平玻纤。
优选的,所述扁平玻纤和硅烷偶联剂的质量比为1:(0.08-0.1)。
优选的,所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯的复配抗氧化剂。
通过采用上述技术方案,β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯相互配合,具有增效使用,显著提高了扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的热稳定性,还提高了扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的耐水解性能和力学性能,熔体流动速率明显降低。这可能是由于双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯是特殊结构的高分子量亚磷酸酯,在挤出造粒过程中,可以赋予PC复合材料更加优异的耐水解性能和热稳定性能,材料分子链不易断裂。
优选的,所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯的质量比为1:(1~2)。
更优选的,所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯的质量比为1:2。
通过采用上述技术方案,扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的熔体流动速率更低,力学性能和热稳定性能更优。
优选的,所述硅共聚PC树脂中硅含量不低于6wt%。
通过采用上述技术方案,硅共聚PC树脂提高了PC复合材料的冲击强度,硅含量不低于6wt%的硅共聚PC树脂能更好提升PC复合材料的冲击强度。
优选的,所述PC树脂为芳香族双酚A型聚碳酸酯。
优选的,所述PC树脂的熔体流动速率为8~20g/10min;更优选的,所述PC树脂的熔体流动速率为10g/10min。
通过采用上述技术方案,本申请控制PC树脂的熔体流动速率,使PC复合材料能够保持更好的综合力学强度。
优选的,所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
通过采用上述技术方案,季戊四醇硬脂酸酯在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性,并且可以使PC树脂具备良好的脱模性和分散性,在PC树脂熔融挤出的过程中可以一定程度改善单壁碳纳米管和扁平玻纤在PC树脂的分散性。
第二方面,本申请提供一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的制备方法,采用如下技术方案实现:
一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的制备方法,包括如下步骤:
S1、将PC树脂、硅共聚PC树脂、单壁碳纳米管、抗氧剂和润滑剂混合,得树脂混合料;
S2、将S1步骤所述树脂混合料熔融挤出,侧喂加入扁平玻纤,经过冷却、切粒,干燥,得扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料。
通过采用上述技术方案,扁平玻纤在挤出过程中从双螺杆挤出机的侧喂料口加入,在进行混合挤出的过程中,改性过的扁平玻纤和单壁碳纳米管在润滑剂的配合下,在流动的树脂熔体中均匀分散混合,并且由于扁平玻纤和单壁碳纳米管的结构特性,改善了PC复合材料的表面浮纤和翘曲问题,从而提高了扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的力学性能和导电性能。
优选的,所述步骤S2中,所述树脂混合料从主喂料口加入,所述扁平玻纤从侧喂料口加入。
优选的,所述步骤S2中,所述干燥的温度为110~120℃,所述干燥的时间为3~5h。
优选的,所述步骤S2中,所述树脂混合料通过双螺杆挤出机熔融挤出,所述双螺杆挤出机的温度为:一区240-260℃、二区250-270℃、三区250-270℃、四区250-270℃、五区250-270℃、六区250-270℃、七区250-270℃、八区250-270℃、九区250-270℃、十区250-270℃、机头温度250-270℃,所述挤出机螺杆的转速为300-500r/min。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请采用扁平玻纤用于增强PC复合材料,扁平玻纤横截面为扁平状,在树脂基材熔融挤出的过程中可以有效降低树脂剪切力,使玻纤在树脂基材中更容易分散均匀,同时可以降低玻纤之间的缠结和断裂,在加工过程中减少了常规玻璃纤维在混合过程中的滚动翻滚,使玻纤在树脂基体中均匀分散的同时排列更加紧密,易于树脂材料的加工成型,可以改善玻纤混合过程中易出现的浮纤和翘曲问题,同时进一步提升了PC复合材料的力学性能。
2、本申请采用硅烷改性扁平玻纤,与PC树脂具有更好的相容性,可以进一步提升扁平玻纤在树脂熔体中分散的均匀性,从而获得更优异的力学性能。
3、本申请采用经过硅烷偶联剂改性处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的改性单壁碳纳米管,使得单壁碳纳米管和PC树脂能更好相容和分散均匀,进一步提升PC复合材料的力学性能和导电稳定性。
4、本申请采用β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯相互配合,具有增效使用,显著提高了PC复合材料的热稳定性,还提高了PC复合材料的耐水解性能和力学性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1提供了一种改性单壁碳纳米管,其制备步骤为:
S1、将40g硅烷偶联剂KH-550加入5L无水乙醇中,得到硅烷偶联剂乙醇溶液,将1kg单壁碳纳米管加入硅烷偶联剂乙醇溶液中,搅拌2h,升温至70℃,搅拌回流2h,抽滤、烘干、研磨,得硅烷偶联剂改性单壁碳纳米管;
S2、将0.2kg季戊四醇四硬脂酸酯加入2L反应釜中,设定加热温度为200℃,待季戊四醇四硬脂酸酯熔化后,开启搅拌器,搅拌速度600rpm,将S1步骤制得的硅烷偶联剂改性单壁碳纳米管缓慢加入到反应釜中,添加完毕后,搅拌混合2h后,取出,冷却凝固,得改性单壁碳纳米管;
其中,单壁碳纳米管的长度为10~30μm、直径为1.6±0.3nm。
制备例2提供了一种改性单壁碳纳米管,与制备例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管、硅烷偶联剂KH-550和季戊四醇四硬脂酸酯的质量比为分别为1kg、30g和0.3kg。
制备例3提供了一种改性单壁碳纳米管,与制备例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管的长度为1~5μm、直径为1.6±0.3nm。
制备例4提供了一种改性单壁碳纳米管,与制备例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管的长度为10~30μm、直径为2~3nm。
制备例5提供了一种改性扁平玻纤,其制备步骤为:
将80g硅烷偶联剂KH-550加入5L无水乙醇中,得到硅烷偶联剂乙醇溶液,将1kg扁平玻纤加入硅烷偶联剂乙醇溶液中,搅拌2h,升温至70℃,搅拌回流2h,抽滤、烘干、研磨,得硅烷偶联剂改性扁平玻纤;
其中,扁平玻纤的短切长度为3~4.5mm、扁平比为1:3。
制备例6提供了一种改性扁平玻纤,与制备例5不同之处仅在于:扁平玻纤和硅烷偶联剂KH-550的质量分别为1kg和100g。
制备对比例
改性单壁碳纳米管
制备对比例1提供了一种改性单壁碳纳米管,与制备例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管经过硅烷偶联剂改性处理和不经过季戊四醇硬脂酸酯包覆处理。
制备对比例2提供了一种改性单壁碳纳米管,与制备例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管不经过硅烷偶联剂改性处理和经过季戊四醇硬脂酸酯包覆处理。
实施例
实施例1提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其制备步骤为:
S1、将89.2kg PC树脂、5kg硅共聚PC树脂、0.4kg单壁碳纳米管、0.1kgβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和0.1kg双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯和0.2kg季戊四醇四硬脂酸酯加入到高速混合机中混合10min,得树脂混合料;
S2、将S1步骤制得的树脂混合料加入双螺杆挤出机主喂料口,5kg扁平玻纤从侧喂料口加入,熔融挤出,经冷却、造粒,然后在120℃烘箱中干燥3h,得扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料;其中,双螺杆挤出机的温度为:一区240℃、二区250℃、三区260℃、四区260℃、五区260℃、六区260℃、七区260℃、八区260℃、九区250℃、十区250℃,机头温度260℃,挤出机螺杆转速400r/min;
其中,PC树脂为芳香族双酚A型聚碳酸酯,树脂熔体流动速率为10g/10min;
硅共聚PC树脂为日本出光PC FG1760,硅含量为6wt%;
单壁碳纳米管的长度为10~30μm、直径为1.6±0.3nm;
扁平玻纤的短切长度为3~4.5mm、扁平比为1:3。
实施例2-5提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例1不同之处仅在于:各制备原料的质量不同,具体见表1。
表1实施例1-5各制备原料的质量/kg
实施例6提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例4不同之处仅在于:扁平玻纤等质量替换为改性扁平玻纤,改性扁平玻纤来源于制备例5。
实施例7提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例6不同之处仅在于:改性扁平玻纤来源于制备例6。
实施例8提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例6不同之处仅在于:单壁碳纳米管等质量替换为改性单壁碳纳米管,改性单壁碳纳米管来源于制备例1。
实施例9提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例8不同之处仅在于:改性单壁碳纳米管来源于制备例2。
实施例10提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例8不同之处仅在于:改性单壁碳纳米管来源于制备例3。
实施例11提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例8不同之处仅在于:改性单壁碳纳米管来源于制备例4。
实施例12提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例8不同之处仅在于:改性单壁碳纳米管来源于制备对比例1。
实施例13提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例8不同之处仅在于:改性单壁碳纳米管来源于制备对比例2。
实施例14提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例8不同之处仅在于:双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯等质量替换为三-(2,4-二叔丁基苯基)丙亚磷酸酯。
对比例
对比例1提供了一种玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例1不同之处仅在于:扁平玻纤等质量替换为普通玻纤。
对比例2提供了一种扁平玻纤增强多壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管等质量替换为多壁碳纳米管。
对比例3提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例1不同之处仅在于:硅共聚PC树脂等质量替换为PC树脂。
对比例4提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例1不同之处仅在于:单壁碳纳米管等质量替换为扁平玻纤。
对比例5提供了一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,与实施例1不同之处仅在于:扁平玻纤等质量替换为单壁碳纳米管。
性能检测试验
将本申请实施例1-14和对比例1-5制备的PC复合材料通过注塑机注塑成型制得标准样,进行如下的性能检测。
1、熔体流动速率:参照GB/T 3682-2000《热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定》的标准分别测定本申请实施例1-14和对比例1-5制备的PC复合材料的熔体流动速率,测试结果见表2。
2、冲击强度:参照GB/T 1843-2008《塑料悬臂梁冲击强度》的标准分别测定本申请实施例1-14和对比例1-5制备的PC复合材料的冲击强度,测试结果见表2。
3、弯曲模量:参照GB/T 8812.2-2007《硬质泡沫塑料弯曲性能的测定》第2部分:弯曲强度和表观弯曲弹性模量的标准分别测定本申请实施例1-14和对比例1-5制备的PC复合材料的弯曲模量,测试结果见表2。
4、表面电阻率:用电阻笔测定分别测定本申请实施例1-14和对比例1-5制备的PC复合材料的表面电阻,其中,PC复合材料的长度为20cm、横截面积为5cm2,测试温度为25℃,然后计算表面电阻率,测试结果见表2。
表2测试结果
以下针对表2的测试数据,详细说明本申请。
通过表2中的数据可以看出,本发明制得的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料具有导电性能好、弯曲模量高、冲击强度高等优点。
从实施例1和对比例1的测试数据可知,添加等量的扁平玻纤相比于添加普通玻纤制得的PC复合材料的弯曲模量有明显的提升,冲击强度也有一定程度的提升。
从实施例1和对比例2的测试数据可知,添加等量的多壁碳纳米管,材料的流动性能明显降低,其它性能差异不大。
从实施例1和对比例3的测试数据可知,添加硅共聚PC后材料的冲击强度得到明显的提升,这应该是由于硅共聚PC中的硅物质对材料的冲击强度提升有帮助。
从实施例1和对比例4的测试数据可知,单壁碳纳米管的加入,极大降低了材料的表面电阻率,同时大幅度提升了材料的冲击强度和弯曲模量。
从实施例1和对比例4-5的测试数据可知,单壁碳纳米管在PC复合材料中会形成均匀的网状结构,起到导电通道和支撑的作用,大幅度提升了材料的冲击强度和弯曲模量,且单壁碳纳米管和扁平玻纤在PC复合材料中具有一定的协同效应,可以显著提高材料的导电性能和力学性能。
从实施例1-5的测试数据可知,随着硅共聚PC添加量的增加,PC复合材料的冲击强度也相应提高;随着扁平玻纤含量的增加,PC复合材料的弯曲模量得到了大幅度的提升;随着单壁碳纳米管含量的增加,材料的力学性能和导电性能也相应有明显的提升。
从实施例4、6的测试数据可知,扁平玻纤经过硅烷偶联剂改性处理,使PC复合材料的冲击强度和弯曲模量均有一定程度的提高,这可能是因为经过改性处理的扁平玻纤与PC树脂之间的相容性和结合程度变好,从而提高了PC复合材料的力学强度。
从实施例6、8的测试数据可知,单壁碳纳米管经过硅烷偶联剂处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理,PC复合材料的冲击强度和弯曲模量均有一定程度的提高,且表面电阻率下降,导电性能变好,这可能是因为经过硅烷偶联剂改性处理的单壁碳纳米管与PC树脂之间的相容性变好,经过季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的碳纳米管和PC复合材料的分散均匀,单壁碳纳米管形成了稳定的网状结构。
从实施例8、13的测试数据可知,单壁碳纳米管不经过硅烷偶联剂处理,单壁碳纳米管与PC树脂之间的相容性较差,PC复合材料的冲击强度和弯曲模量均有一定程度的下降,表面电阻率升高且不稳定,导电性能变差。
从实施例8、12的测试数据可知,单壁碳纳米管不经过季戊四醇硬脂酸酯包覆处理,单壁碳纳米管和PC复合材料的分散不均匀,PC复合材料的冲击强度和弯曲模量均有一定程度的下降,表面电阻率升高且不稳定,导电性能变差。
从实施例8、10、11的测试数据可知,单壁碳纳米管的长度低于5μm、直径超过2nm,PC复合材料的冲击强度、弯曲强度和导电性能都有一定程度的下降。
从实施例8、14的测试数据可知,使用常规的抗氧剂三-(2,4-二叔丁基苯基)丙亚磷酸酯代替双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯,PC复合材料的熔体流动速率有明显的上升,这可能是由于三-(2,4-二叔丁基苯基)丙亚磷酸酯在挤出造粒过程中对材料的热稳定性和耐水解性能保护不够,导致材料分子链断裂,熔体流动速率升高,力学性能变差。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,按重量百分比计,其制备原料包括以下组分:
PC树脂 38~89.2%;
硅共聚PC树脂 5~30%;
扁平玻纤 5~30%;
单壁碳纳米管 0.1~0.4%;
抗氧剂 0.2~1%;
润滑剂 0.2~1%。
2.根据权利要求1所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述单壁碳纳米管的长度大于5μm、直径小于2nm。
3.根据权利要求2所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述单壁碳纳米管的长度为10~30μm、直径为1.6±0.3nm。
4.根据权利要求1所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述单壁碳纳米管为经过硅烷偶联剂改性处理和季戊四醇硬脂酸酯包覆处理的改性单壁碳纳米管。
5.根据权利要求1所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述扁平玻纤的短切长度为3~4.5mm、扁平比为1:(3~4)。
6.根据权利要求1所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述扁平玻纤为经过硅烷偶联剂改性处理的改性扁平玻纤。
7.根据权利要求1所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯的复配抗氧化剂。
8.根据权利要求7所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇-二磷酸酯的质量比为1:(1~2)。
9.根据权利要求1所述的扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料,其特征在于,所述硅共聚PC树脂中硅含量不低于6wt%。
10.一种权利要求1-9中任一项所述扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将PC树脂、硅共聚PC树脂、单壁碳纳米管、抗氧剂和润滑剂混合,得树脂混合料;
S2、将S1步骤所述树脂混合料熔融挤出,侧喂加入扁平玻纤,经过冷却、切粒,干燥,得扁平玻纤增强单壁碳纳米管改性PC复合材料。
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