一種高強(qiáng)度pc/pet合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種高強(qiáng)度PC/PET合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PC/PET合金(聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯)是一種綜合性能較為理想的工程塑料，它既具有PC剛性和耐熱性，又具有PET的耐溶劑性，且PET的加入還能改善PC的加工流動(dòng)性，可廣泛應(yīng)用于汽車、家電、通訊等領(lǐng)域。但由于PET是結(jié)晶聚合物，PC是非結(jié)晶聚合物，PC/PET合金屬于典型的非晶/結(jié)晶共混體系，目前市場上PC/PET合金存在的主要問題是PC和PET共混的相容性較差，而且影響其力學(xué)性能和降低強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃纖維和納米碳纖維協(xié)同增強(qiáng)改性的高強(qiáng)度PC/PET合金及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 30%?60%、PET 5%?30%、相容劑2%?6%、玻璃纖維5%?15%、納米碳纖維3%?8%、增塑劑1%?3%、復(fù)合抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
[0005]所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol。
[0006]所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度為0.6?0.9dL/g。
[0007]所述的相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)。
[0008]所述的玻璃纖維為直徑在8?12 μ m、長度為3?6mm、長徑比為7?9之間的無堿短切玻璃纖維，且其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過。
[0009]所述的納米碳纖維為直徑在50?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)等離子體改性處理過，所述等離子體為氧(O2)等離子體，其處理方法為:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?15分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維。
[0010]所述的增塑劑為聚乙二醇(PEG)。
[0011]所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物。
[0012]所述的潤滑劑為改性乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF)、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)中的一種。
[0013]上述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用；
(2)、納米碳纖維表面預(yù)處理:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?25分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用；
(3)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，同時(shí)加入按重量配比稱取的相容劑、玻璃纖維、增塑劑、復(fù)合抗氧劑、潤滑劑，繼續(xù)攪拌5?20分鐘，使充分混合均勻后出料；
(4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?260°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得成品。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用玻璃纖維和納米碳纖維共混改性PC/PET合金，具有增強(qiáng)、增剛和優(yōu)良導(dǎo)電性能、耐熱耐腐蝕性能等優(yōu)點(diǎn)，而且加工性能好，成本低。本發(fā)明提供的一種高強(qiáng)度PC/PET合金的制備方法簡單，易于操作和方便工業(yè)化產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0016]實(shí)施例1:
一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 55%、PET 25%、甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA) 5%、玻璃纖維10%、納米碳纖維3%、聚乙二醇(PEG) 1%、復(fù)合抗氧劑0.2%、改性乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF) 0.8%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol ;所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度為0.6?0.9dL/g ;所述的玻璃纖維為直徑在8?12 μ m、長度為3?6mm、長徑比為7?9之間的無堿短切玻璃纖維，且其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過；所述的納米碳纖維為直徑在50?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)等離子體改性處理過，所述等離子體為氧(O2)等離子體，其處理方法為:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?15分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維；所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物。
[0017]制備方法:(I)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用；(2)、納米碳纖維表面預(yù)處理:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?25分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，同時(shí)加入按重量配比稱取的甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、玻璃纖維、聚乙二醇(PEG)、復(fù)合抗氧劑、改性乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF)，繼續(xù)攪拌5?20分鐘，使充分混合均勻后出料；(4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?260°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得成品。
[0018]實(shí)施例2:
一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 55%、PET 20%、甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA) 2%、玻璃纖維15%、納米碳纖維5%、聚乙二醇(PEG) 2%、復(fù)合抗氧劑0.2%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)0.8%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol ;所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度為0.6?0.9dL/g ;所述的玻璃纖維為直徑在8?12 μ m、長度為3?6mm、長徑比為7?9之間的無堿短切玻璃纖維，且其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過；所述的納米碳纖維為直徑在50?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)等離子體改性處理過，所述等離子體為氧
(O2)等離子體，其處理方法為:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?15分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維；所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物。
[0019]制備方法:(I)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用；(2)、納米碳纖維表面預(yù)處理:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?25分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，同時(shí)加入按重量配比稱取的甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、玻璃纖維、聚乙二醇(PEG)、復(fù)合抗氧劑、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，繼續(xù)攪拌5?20分鐘，使充分混合均勻后出料；(4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?260°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 30%?60%、PET 5%?30%、相容劑2%?6%、玻璃纖維5%?15%、納米碳纖維3%?8%、增塑劑1%?3%、復(fù)合抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，所述的相容劑為甲基丙烯酸縮水甘油接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，所述的玻璃纖維為直徑在8?12 μ m、長度為3?6mm、長徑比為7?9之間的無堿短切玻璃纖維,且其表面經(jīng)娃烷偶聯(lián)劑處理過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，所述的納米碳纖維為直徑在50?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)等離子體改性處理過，所述等離子體為氧(O2)等離子體，其處理方法為:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等尚子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?15分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，所述的增塑劑為聚乙二醇(PEG)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:1比例的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其特征在于，所述的潤滑劑為改性乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF )、乙撐雙硬脂酰胺(EBS )、季戊四醇硬脂酸酯(PETS )中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度PC/PET合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PET在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，待用； (2)、納米碳纖維表面預(yù)處理:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V的氧(O2)等離子體的箱內(nèi)，處理I?3分鐘，再在干燥空氣中暴露5?25分鐘，即得到表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌3?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧(O2)等離子體改性處理過的納米碳纖維，同時(shí)加入按重量配比稱取的相容劑、玻璃纖維、增塑劑、復(fù)合抗氧劑、潤滑劑，繼續(xù)攪拌5?20分鐘，使充分混合均勻后出料； (4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?260°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度PC/PET合金及其制備方法。本發(fā)明的一種高強(qiáng)度PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PC30%～60%、PET5%～30%、相容劑2%～6%、玻璃纖維5%～15%、納米碳纖維3%～8%、增塑劑1%～3%、復(fù)合抗氧劑0.1%～0.5%、潤滑劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用玻璃纖維和納米碳纖維共混改性PC/PET合金，具有增強(qiáng)、增剛和優(yōu)良導(dǎo)電性能、耐熱耐腐蝕性能等優(yōu)點(diǎn)，而且加工性能好，成本低。本發(fā)明提供的一種高強(qiáng)度PC/PET合金的制備方法簡單，易于操作和方便工業(yè)化產(chǎn)生。
【IPC分類】C08K7-14, C08L69-00, C08L67-02, C08K13-06, C08L51-06, C08J5-06, C08K9-02, C08K7-06, C08J5-08, C08K9-06
【公開號】CN104710757
【申請?zhí)枴緾N201310673443
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島同創(chuàng)節(jié)能環(huán)保工程有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月13日