一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料制造技术

本发明专利技术涉及一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料。它由以下质量份的组分组成：PC 30~90份、PET 10~15份、改性Kevlar纤维 2~10份、改性剂MBS 10~15份。本发明专利技术以PC为原料，添加聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、自主研发的改性芳纶纤维和相容增韧剂等助剂，经接枝、增强和增韧技术集成改性，研发PC/PET/纤维合金。产品具有优异的刚性、韧性、耐磨性、耐应力开裂、耐溶剂性和加工性等综合性能，突破产品既具有优异的刚性耐磨性又具有韧性和加工性的关键技术难题，易于产业化。产品可应用于箱体、拉杆、汽车车身侧板、电气、电子设备部件等，预期具有显著的经济和社会效益。

A high performance PC/PET/ fiber alloy box material

The invention relates to a high-performance PC/PET/ fiber alloy box material. It consists of the following components: PC 30~90, PET 10~15, modified Kevlar fiber, 2~10, modifier MBS, 10~15. The invention is based on PC as raw material, adding polyethylene terephthalate (PET), self developed modified aramid fiber and compatible toughening agent. The PC/PET/ fiber alloy is developed by grafting, strengthening and toughening. The product has excellent rigidity, toughness, wear resistance, stress cracking, solvent resistance and processability. It breaks through the key technical problems that have excellent rigid wear resistance and toughness and machinability, and is easy to be industrialized. The product can be applied to box, pull rod, car body side panels, electrical and electronic equipment parts, etc., and is expected to have significant economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料
本专利技术涉及一种箱体材料，尤其涉及一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料。
技术介绍
近年来，随着人们生活条件的不断提高，出门旅游变得越来越普遍。据专家预测，到2020年中国旅游人流量将达到29亿人次以上，庞大的消费数字带来的是国内消费者与日俱增的箱包需求，国内箱包业存在着巨大的增长潜力。目前，我省箱包企业还是以加工为主，自主研发产品档次偏低，质量好坏不一。因此急需加强企业的箱包研发实力，推动我省箱包企业的进一步发展。PC材料作为一种新兴的材料具有强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变小、耐热老化性好、对水稳定等优点。但PC材料也有熔体黏度大，流动性、耐溶剂性以及耐磨性都较差等缺点，其应用受到限制。高分子合金是当前工程塑料改性的主要方法之一。因此，研发一种具有优异的刚性、韧性、耐磨性、耐应力开裂、耐溶剂性和加工性等综合性能的PC合金材料是本领域目前亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决上述技术问题，从而提供一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料的制备方法。本专利技术解决上述问题的技术方案如下：一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，由以下质量份的组分组成：PC30~90份PET10~15份改性Kevlar纤维2~10份改性剂MBS10~15份。作为上述技术方案的优选，所述高性能PC/PET/纤维合金箱体材料还包括以下质量份的组分：增容剂POE-g-MAH5~15份。作为上述技术方案的优选，所述高性能PC/PET/纤维合金箱体材料还包括以下质量份的组分：改性四针状氧化锌2~5份。作为上述技术方案的优选，所述高性能PC/PET/纤维合金箱体材料还包括以下质量份的组分：改性高岭土2~5份。本专利技术上述技术方案中，高岭土又称水合硅酸铝瓷土，通常以高纯度的高岭石存在于自然界，天然高岭土常含有少量TiO2、Fe2O3和碱金属氧化物等杂质。高岭石的理论化学组成为SiO246.4%、Al2O339.0%、H2O13.6%。它含有吸附水、层间水和结晶水。表面有很多活性基团，如Si-O、Al-O、Al-OH等。填料与聚合物基体之间以次价键或范德华力相连，形成海—岛结构，当复合材料受到外力作用时，将应力传递到填料与聚合物基体的界面层，此时次价键断裂，并逐步形成微小裂纹。裂纹的形成过程可以有效地吸收部分外界应力或者能量，从而改善力学性能。项目使用福建省龙岩高岭土公司的高岭土，高岭土矿石原矿化学成分为：SiO253.78~55.87%，Al2O331.29~32.7%，TiO20.04~0.01%，K2O1.9~2.78%，Na2O0.06~0.1%。白度达78.9~85.4%。作为上述技术方案的优选，所述改性Kevlar纤维的制备方法如下：a、将Kevlar纤维用乙醇浸没，置于超声清洗器中，密闭超声10h，超声功率100W，温度60℃，除去纤维表面的杂物，超声结束后，抽滤、干燥；b、在反应釜中先加入清洗过的Kevlar纤维，再添加10wt%的氢氧化钠-水溶液，使其淹没纤维，80℃下水解反应16h后，用蒸馏水将纤维洗至中性，然后放入真空烘箱中干燥备用；C、将水解过的Kevlar纤维置于反应釜中，以乙酸乙酯为溶剂，加入计量TDI、辛酸亚锡作和己内酰胺，继续反应3h。反应产物经乙酸乙酯抽提16h后，烘干即得；。作为上述技术方案的优选，所述箱体材料的制备方法如下：将改性Kevlar纤维和其他原料通过双螺杆挤出机经熔融挤出；加料时，将其他原料通过主喂料口加入，将改性Kevlar纤维通过测喂料口加入；双螺杆挤出机工艺参数为：第一区温度为200℃，第二区温度为240℃，第三区温度为240℃，模头温度为230℃。作为上述技术方案的优选，所述改性高岭土的制备方法如下：采用干法改性工艺，以钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝钛复合偶联剂、硬脂酸及其盐为表面改性剂对高岭土进行表面改性。作为上述技术方案的优选，所述改性高岭土的制备方法如下：高速混合机开机，待升温到预定温度，称取一定质量的高岭土放入混合室，在一定转速条件下预热，按不同要求配制表面处理剂，稀释剂分别与偶联剂按质量比1:1配入，预热30min后，将表面活性剂分次加入混合室内，达到规定时间后停机卸料。提高了与热塑性PE、EVA树脂的相容性，产品的综合物理性能得到了明显的提高。另外，高岭土是一种极常见的非金属矿石，价格低廉；同时在福建省有较广的分布，有多家生产公司，运输方便。本项目选择高岭土作为添加剂，充分利用这一优越资源。作为上述技术方案的优选，所述改性四针状氧化锌的制备方法如下：将ZnOw晶须在设定温度下干燥；取偶联剂溶于丙酮，将干燥后的ZnOw晶须缓慢加入偶联剂的丙酮溶液中，同时保持体系温度在设定温度范围内，超声处理，静置一段时间后蒸出溶剂，真空干燥。作为上述技术方案的优选，所述增容剂POE-g-MAH的制备方法如下：将接枝单体MAH、引发剂过氧化二异丙苯直接加入到POE生产装置密炼机中混合均匀，通过开炼、双螺杆挤出机熔融混炼，形成接枝物POE-g-MAH。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以PC为原料，添加聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、自主研发的改性芳纶纤维和相容增韧剂等助剂，经接枝、增强和增韧技术集成改性，研发PC/PET/纤维合金。产品具有优异的刚性、韧性、耐磨性、耐应力开裂、耐溶剂性和加工性等综合性能，突破产品既具有优异的刚性耐磨性又具有韧性和加工性的关键技术难题，易于产业化。产品可应用于箱体、拉杆、汽车车身侧板、电气、电子设备部件等，预期具有显著的经济和社会效益。由本专利技术方法制得的产品的各项技术指标如下：（1）熔体流动速率：≥2.0g/10min（2）缺口冲击强度：≥50J/m（3）拉伸强度：≥65MPa（4）断裂伸长率：≥30%（5）弯曲弹性模量：≥2500MPa（6）热变形温度：≥120℃（7）低温脆化温度：≤-20℃。具体实施方式本具体实施方式仅仅是对本专利技术的解释，并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读了本专利技术的说明书之后所做的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。实施例一一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，由以下质量份的组分组成：PC30份PET10份改性Kevlar纤维2份改性剂MBS10份增容剂POE-g-MAH5份改性四针状氧化锌2份改性高岭土2份。所述改性Kevlar纤维的制备方法如下：a、将Kevlar纤维用乙醇浸没，置于超声清洗器中，密闭超声10h，超声功率100W，温度60℃，除去纤维表面的杂物，超声结束后，抽滤、干燥；b、在反应釜中先加入清洗过的Kevlar纤维，再添加10wt%的氢氧化钠-水溶液，使其淹没纤维，80℃下水解反应16h后，用蒸馏水将纤维洗至中性，然后放入真空烘箱中干燥备用；c、将水解过的Kevlar纤维置于反应釜中，以乙酸乙酯为溶剂，加入计量TDI、辛酸亚锡作和己内酰胺，继续反应3h。反应产物经乙酸乙酯抽提16h后，烘干即得。所述改性高岭土的制备方法如下：采用干法改性工艺，以钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、铝钛复合偶联剂、硬脂酸及其盐为表面改性剂对高岭土进行表面改性；具体如下：高速混合机开机，待升温到预定温度，称取一定质量的高岭土放入混合室，在一定转速条件下预热，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，由以下质量份的组分组成：PC                30~90份PET               10~15份改性Kevlar纤维    2~10份改性剂MBS         10~15份。

【技术特征摘要】
1.一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，由以下质量份的组分组成：PC30~90份PET10~15份改性Kevlar纤维2~10份改性剂MBS10~15份。2.根据权利要求1所述的一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，其特征在于，还包括以下质量份的组分：增容剂POE-g-MAH5~15份。3.根据权利要求1所述的一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，其特征在于，还包括以下质量份的组分：改性四针状氧化锌2~5份。4.根据权利要求1所述的一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，其特征在于，还包括以下质量份的组分：改性高岭土2~5份。5.根据权利要求1所述的一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，其特征在于：所述改性Kevlar纤维的制备方法如下：a、将Kevlar纤维用乙醇浸没，置于超声清洗器中，密闭超声10h，超声功率100W，温度60℃，除去纤维表面的杂物，超声结束后，抽滤、干燥；b、在反应釜中先加入清洗过的Kevlar纤维，再添加10wt%的氢氧化钠-水溶液，使其淹没纤维，80℃下水解反应16h后，用蒸馏水将纤维洗至中性，然后放入真空烘箱中干燥备用；c、将水解过的Kevlar纤维置于反应釜中，以乙酸乙酯为溶剂，加入计量TDI、辛酸亚锡作和己内酰胺，继续反应3h，反应产物经乙酸乙酯抽提16h后，烘干即得。6.根据权利要求1所述的一种高性能PC/PET/纤维合金箱体材料，其特征在于，所述箱体材料的制备方法如下：将改性Kevlar纤维和其他原料通过双螺杆挤出机经熔融...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琼，谢孝波，卢芹华，何鸿泽，
申请(专利权)人：祥兴福建箱包集团有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35