一种碳纤维增强改性PC/PET合金制造技术

技术编号:11588255 阅读:118 留言:0更新日期:2015-06-10 21:20
本发明专利技术公开了一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC50%~60%、PET5%~30%、碳纤维5%~15%、阻燃剂5%~10%、增容剂2%~5%、抗滴落剂0.1%~0.5%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~1.5%。本发明专利技术的有益效果是,与现有技术相比,本发明专利技术采用表面经过气液双效氧化处理后的碳纤维,并添加适量阻燃剂、增容剂、抗氧剂进行共混制得的PC/PET合金,不仅兼具有PC和PET各自的优良性能,而且还显著提高了力学强度、模量及耐热性等,同时具有UL94V-0级阻燃性能,在汽车、电子、航天航空、军事、建筑等行业应用具有巨大潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
,具体地说是一种碳纤维增强改性PC/PET合金
技术介绍
聚碳酸酯(PC)作为综合性能优异、用途极为广泛的重要工程塑料品种,广泛用于汽车、电子电气、建筑材料、机械零件、办公自动化设备、包装、运动器械、医疗、保健、光盘和家庭用品等领域,但纯PC也存在一些缺陷,如加工性能较差,易应力开裂,缺口冲击和低温韧性差,耐磨性差,硬度低等,从而限制其的应用范围。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇缩聚而成的一种半透明结晶型热塑性聚酯,具有优良的耐磨性、耐热性、耐化学药品性、电绝缘性和力学强度高等特性,而且价格低廉,广泛用于合成涤纶纤维及薄膜制造、民用吹塑,还可以作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品。但是由于PET的玻璃化温度、熔点比较高,模温高,成型加工困难、成型周期长,制品表面粗糙、光泽度差,冲击韧性也不好,吸水性大等缺点,因而大大限制了PET的应用范围。将PC和PET共混可以互相取长补短,PC/PET合金既具有PC刚性和耐热性,又具有PET的耐溶剂性,是一种综合性能较为理想的工程塑料,可广泛应用于汽车、家电、通讯等领域。但是,由于PET是结晶聚合物,PC是非结晶聚合物,PC/PET属于典型的非晶/结晶共混体系,而且两者共混对其力学性能有较大影响,在PC/PET体系中添加相适应的增容剂可以较好地解决两者相容性问题。碳纤维具有高强度、低密度、高耐温、耐水、耐腐蚀等特点,是一种优异的高强度增强材料,已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。碳纤维增强改性PC/PET合金具有非常高的比强度,目前国内外对其研究甚少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳纤维增强改性PC/PET合金。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 50%~60%、PET 5%~30%、碳纤维5%~15%、阻燃剂5%~10%、增容剂2%~5%、抗滴落剂0.1%~0.5%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~1.5%。所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol。所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特征粘度为0.6~1.0dL/g。所述的碳纤维为表面经过气液双效氧化处理后的碳纤维,其处理方法为:将碳纤维置于质量分数为60%~70%的硝酸溶液,在75℃~90℃下浸渍处理10~60分钟,然后真空抽滤去酸液,并用去离子水冲洗至中性,经干燥后置于反应釜中,并采用浓度为0.5~15mg/L的臭氧连续导入碳纤维表面,在400℃~450℃下氧化5~10分钟,然后暴露在空气中冷却10~45分钟,再经干燥后得到的碳纤维。所述的阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)阻燃剂(BDP)。所述的增容剂为乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EMG)、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)中的一种。所述的抗滴落剂为质量比为3:1的聚四氟乙烯(PTFE)与聚偏氟乙烯(PVDF)的复配物。所述的抗氧剂为质量比为1:1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。上述的一种碳纤维增强改性PC/PET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,PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,阻燃剂在80℃~85℃下干燥30~45分钟,待用;(2)、碳纤维表面处理:将碳纤维置于质量分数为60%~70%的硝酸溶液,在75℃~90℃下浸渍处理10~60分钟,然后真空抽滤去酸液,并用去离子水冲洗至中性,经干燥后置于反应釜中,并采用浓度为0.5~15mg/L的臭氧连续导入碳纤维表面,在400℃~450℃下氧化5~10分钟,然后暴露在空气中冷却10~45分钟,再经干燥后待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC、PET和阻燃剂,加入高速混合机中,搅拌3~5分钟,然后加入按重量配比称取的增容剂、抗滴落剂、抗氧剂、润滑剂,继续搅拌5~30分钟,使充分混合均匀后出料;(4)、将步骤(3)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口,将步骤(2)获得的碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入,控制加工温度在230℃~250℃下进行塑化共混后挤出、冷却造粒,即得本专利技术的一种碳纤维增强改性PC/PET合金。本专利技术的有益效果是,与现有技术相比,本专利技术采用表面经过气液双效氧化处理后的碳纤维,并添加适量阻燃剂、增容剂、抗氧剂进行共混制得的PC/PET合金,不仅兼具有PC和PET各自的优良性能,而且还显著提高了力学强度、模量及耐热性等,同时具有UL94 V-0级阻燃性能,在汽车、电子、航天航空、军事、建筑等行业应用具有巨大潜力。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1:一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其组分按质量百分数配比为:PC 50%、PET 20%、碳纤维15%、双酚A-双(二苯基磷酸酯)阻燃剂(BDP)10%、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EMG)3%、抗滴落剂0.4%、抗氧剂0.4%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)1.2%。其中,所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯,重均分子量为20000~40000g/mol;所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯,其特征粘度为0.6~1.0dL/g;所述的碳纤维为表面经过气液双效氧化处理后的碳纤维,其处理方法为:将碳纤维置于质量分数为60%~70%的硝酸溶液,在75℃~90℃下浸渍处理10~60分钟,然后真空抽滤去酸液,并用去离子水冲洗至中性,经干燥后置于反应釜中,并采用浓度为0.5~15mg/L的臭氧连续导入碳纤维表面,在400℃~450℃下氧化5~10分钟,然后暴露在空气中冷却10~45分钟,再经干燥后得到的碳纤维;所述的抗滴落剂为质量比为3:1的聚四氟乙烯(PTFE)与聚偏氟乙烯(PVDF)的复配物;所述的抗氧剂为质量比为1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂的复配物。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,PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,双酚A-双(二苯基磷酸酯)阻燃剂(BDP)在80℃~85℃下干燥30~45分钟,待用;(2)、碳纤维表面处理:将碳纤维置于质量分数为60%~70%的硝酸溶液,在75℃~90℃下浸渍处理10~60分钟,然后真空抽滤去酸液,并用去离子水冲洗至中性,经干燥后置于反应釜中,并采用浓度为0.5~15mg/L的臭氧连续导入碳纤维表面,在400℃~450℃下氧化5~10分钟,然后暴露在空气中冷却10~45分钟,再经干燥后待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC、PET和双酚A-双(二苯基磷酸酯)阻燃剂(BDP),加入高速混合机中,搅拌本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PC 50%~60%、PET 5%~30%、碳纤维5%~15%、阻燃剂5%~10%、增容剂2%~5%、抗滴落剂0.1%~0.5%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~1.5%。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PC 50%~60%、PET 5%~30%、碳纤维5%~15%、阻燃剂5%~10%、增容剂2%~5%、抗滴落剂0.1%~0.5%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.5%~1.5%。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其特征在于,所述的碳纤维为表面经过气液双效氧化处理后的碳纤维,其处理方法为:将碳纤维置于质量分数为60%~70%的硝酸溶液,在75℃~90℃下浸渍处理10~60分钟,然后真空抽滤去酸液,并用去离子水冲洗至中性,经干燥后置于反应釜中,并采用浓度为0.5~15mg/L的臭氧连续导入碳纤维表面,在400℃~450℃下氧化5~10分钟,然后暴露在空气中冷却10~45分钟,再经干燥后得到的碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其特征在于,所述的阻燃剂为双酚A-双(二苯基磷酸酯)阻燃剂(BDP)。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其特征在于,所述的增容剂为乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(EMG)、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强改性PC/PET合金,其特征在于,所述的抗滴落剂为质量比为3:1的聚四氟乙烯(PTFE)与聚偏氟乙烯(PVDF)的复配物。
6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:青岛佳亿阳工贸有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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