【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金材料制备，涉及一种高模量pc/abs/cf合金材料及其制备方法。
技术介绍
1、通过在pc/abs合金基体中填充高强度、高模量的纤维，可以有效的增强合金的力学性能及热稳定性等。近年来cf的广泛应用给传统的玻璃纤维增强pc/abs复合材料带来了巨大的挑战。与玻璃纤维或其他无机纤维增强pc/abs合金相比，cf增强pc/abs复合材料具有更高的抗拉强度和模量、抗弯强度和模量，并且在潮湿环境中保持物理性能。它们还具有降低热膨胀系数，降低模具收缩率，增加导热性，提高抗蠕变性，优越的耐磨性和突出的韧性。此外，在发动机领域，这种复合材料体现出高耐热性、抗振动抗冲击及良好的电磁干扰(emi)屏蔽性。
2、尽管随着cf添加量的增加，合金拉伸性能会随之增强，但是合金的整体加工难度也会随之增加，合金制备成本也随之升高。因此，如何改善pc、abs、cf相界面结合力以制备一种易加工、低成本的高模量pc/abs/cf合金材料是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，针对目前通过提高cf添加量制备高模量pc/abs/cf合金会导致合金加工性能及经济性变差的问题。本专利技术公开提供一种高模量pc/abs/cf合金材料。
2、通过添加相容剂，可以有效改善pc、abs、cf相界面结合力。本专利技术选用三元接枝共聚物mbs和nano sio2改善pc/abs/cf合金，以制备高模量、经济性的合金材料。
3、mbs是mma与st相为壳层，pb
4、nano sio2具有非常高的比表面积，从而赋予nano sio2优秀的物理吸附性能，将其作为相容剂添加进pc/abs合金中，通过其优秀的物理吸附能力在相界面中作为联结点存在，从而提升pc、abs相界面结合力，进而提升pc/abs/cf合金的机械性能及热性能。
5、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
6、一种高模量pc/abs/cf合金材料的制备方法，通过将cf、相容剂与pc/abs合金复配共混，以制备高模量pc/abs/cf合金；具体制备方法如下：
7、将预处理过的pc、abs、cf及相容剂共混，随后经双螺杆挤出机挤出、造粒后注塑，即得高模量pc/abs/cf合金材料；
8、其中，相容剂为nano sio2、三元接枝共聚物mbs中的一种或多种组合。
9、可选地，所述碳纤维cf的添加质量为所述pc/abs/cf合金材料的5-30wt％，所述相容剂的添加质量为所述pc/abs/cf合金材料的1-5wt％。
10、具体地，所述高模量pc/abs/cf合金材料的原材料包括：
11、pc：0-100份、abs：0-100份、cf：5-30份、mbs：1-5份、nano sio2：1-5份。
12、需要说明的是，使用cf增强pc/abs合金，想得到更高的机械强度意味着更多的cf添加量，cf的添加量提升使得合金的流动速率变差，进而使得合金的加工难度直线上升，同时也提升了合金材料的制造成本。这时可以通过使用相容剂改善pc、abs、cf之间的相界面结合力来提升共混合金的机械性能。本专利技术通过使用相容剂改善pc/abs/cf合金，以制备高模量、经济性的合金材料。
13、可选地，原料的预处理操作如下：
14、将pc在100-130℃、abs在70-100℃的热风环境下干燥过夜，备用；优选pc在120℃、abs在80℃的热风环境下干燥过夜备用；
15、将cf经甲醇超声清洗15min后，于120℃的热风环境下干燥过夜，备用。
16、可选地，所述双螺杆挤出机挤出工艺参数如下：
17、双螺杆挤出机一到九温区温度分别为：230-240℃,230-250℃,240-260℃,250-270℃,250-270℃,250-270℃,250-270℃,240-260℃,230-250℃，螺杆转速为36-48r/min。
18、优选双螺杆挤出机一到九温区温度分别为：235℃,240℃,250℃,255℃,260℃,260℃,255℃,250℃,240℃，螺杆转速为36r/min。
19、可选地，采用造粒机进行造粒，粒料在120℃的热风环境下干燥2h，随后注塑；且所述注塑的工艺参数如下：
20、注塑机料筒温度为260-280℃、模具温度为60-80℃、注塑压力为0.2-0.4mpa、注塑时间为3-5s；优选注塑机料筒温度为280℃、模具温度为65℃、注塑压力为0.4mpa、注塑时间为5s。
21、注塑符合gb/t 1040.1-2018、gb/t 1043.1-2008标准的拉伸、冲击样条，待检测；将注塑完成的标准样条分别使用万能材料试验机、摆锤冲击试验机测试其拉伸、弯曲、冲击韧性性能；且将样条切小块后进行热重测试。
22、本专利技术还请求保护一种如上述方法制备的高模量pc/abs/cf合金材料，所述高模量pc/abs/cf合金材料为采用pc、abs、cf、mbs或nano sio2复配共混制得，且所述高模量pc/abs/cf合金材料为pc/abs/cf/mbs合金材料、pc/abs/cf/nano sio2合金材料和pc/abs/cf/mbs/nano sio2合金材料。
23、与现有技术相比，本专利技术公开提供的一种高模量pc/abs/cf合金材料及其制备方法，具有如下有益效果：
24、本专利技术通过采用pc、abs、cf、mbs和nano sio2复配共混，以实现pc/abs/cf/mbs、pc/abs/cf/nano sio2、pc/abs/cf/mbs/nano sio2合金制备，且pc/abs/cf/mbs、pc/abs/cf/nano sio2、pc/abs/cf/mbs/nano sio2合金具有优秀的拉伸模量、经济性及热稳定性。
25、因此，经本专利技术制备的高模量pc/abs/cf合金材料可以广泛应用于各种对拉伸模量要求较高的零件中，具有很强的商业应用价值。
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1.一种高模量PC/ABS/CF合金材料的制备方法，其特征在于，通过将相容剂、CF与PC/ABS合金复配共混，以制备高模量PC/ABS/CF合金；具体制备方法如下：
2.根据权利要求1所述的一种高模量PC/ABS/CF合金材料的制备方法，其特征在于，所述碳纤维CF的添加量为所述PC/ABS/CF合金材料的5-30wt％，所述相容剂的添加量为所述PC/ABS/CF合金材料的1-5wt％。
3.根据权利要求1所述的一种高模量PC/ABS/CF合金材料的制备方法，其特征在于，原料的预处理操作如下：
4.根据权利要求1所述的一种高模量PC/ABS/CF合金材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机挤出工艺参数如下：
5.根据权利要求1所述的一种高模量PC/ABS/CF合金材料的制备方法，其特征在于，采用造粒机进行造粒，粒料在120℃的热风环境下干燥2h，随后注塑；且所述注塑的工艺参数如下：
6.一种如权利要求1所述方法制备的高模量PC/ABS/CF合金材料，其特征在于，所述高模量PC/ABS/CF合金材料为采用PC、ABS、C
...【技术特征摘要】
1.一种高模量pc/abs/cf合金材料的制备方法，其特征在于，通过将相容剂、cf与pc/abs合金复配共混，以制备高模量pc/abs/cf合金；具体制备方法如下：
2.根据权利要求1所述的一种高模量pc/abs/cf合金材料的制备方法，其特征在于，所述碳纤维cf的添加量为所述pc/abs/cf合金材料的5-30wt％，所述相容剂的添加量为所述pc/abs/cf合金材料的1-5wt％。
3.根据权利要求1所述的一种高模量pc/abs/cf合金材料的制备方法，其特征在于，原料的预处理操作如下：
4.根据权利要求1所述的一种高模量pc/abs/cf合金材料的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王敦，刘威，尹学琼，秦梓喻，刘钟馨，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：
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