一種填充增強(qiáng)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(shuō)是一種填充增強(qiáng)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(duì)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，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，而且兩者共混對(duì)其力學(xué)性能有較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度、高剛度的填充增強(qiáng)PC/PET合金及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 30%?70%、PET 10%?25%、納米碳纖維5%?12%、二氧化硅2%?5%、相容劑1%?3%、偶聯(lián)劑0.1%?0.5%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?1%。
[0005]所述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PET為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
[0007]所述納米碳纖維為表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維，其處理方法為:將納米碳纖維加入體積比3:1的98% (質(zhì)量百分比)濃硫酸和70% (質(zhì)量百分比)濃硝酸的混合液，在60 V?90 V溫度下反應(yīng)10?40分鐘，然后先后用氫氧化鈉溶液中和、用水清洗,直至pH值不顯酸性，再在80°C?120°C烘干，即得表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維。
[0008]所述二氧化硅為粒徑在20?10nm之間的氣相納米二氧化硅。
[0009]所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物。
[0010]所述偶聯(lián)劑為鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。
[0011]所述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1:2比例的復(fù)配物。
[0012]所述潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0013]上述的一種高強(qiáng)度高剛度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)，二氧化硅在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；
(2)、納米碳纖維表面經(jīng)氧化預(yù)處理:將納米碳纖維加入體積比3:1的98% (質(zhì)量百分t匕)濃硫酸和70% (質(zhì)量百分比)濃硝酸的混合液，在60°C?90°C溫度下反應(yīng)10?40分鐘，然后先后用氫氧化鈉溶液中和、用水清洗，直至pH值不顯酸性，再在80°C?120°C烘干，SP得表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的二氧化硅和偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌15?40分鐘，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(4)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌2?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維和步驟(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同時(shí)加入按重量配比稱取的相容劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌10?30分鐘，使充分混合均勻后出料；
(5)、將步驟(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?270°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得到本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有高比強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)電導(dǎo)熱等優(yōu)異性能，添加二氧化硅可以進(jìn)一步提高了材料的強(qiáng)度、硬度和耐熱性能，因而其力學(xué)性能好。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0016]一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 55%、PET 25%、納米碳纖維10%、二氧化硅5%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物3%、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑0.5%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:2比例的復(fù)配物0.5%、季戊四醇硬脂酸酯1%。其中，所述PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol ;所述PET為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；所述納米碳纖維為表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維；所述二氧化硅為粒徑在20?10nm之間的氣相納米二氧化硅。
[0017]其制備方法為:(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)，二氧化硅在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)、納米碳纖維表面經(jīng)氧化預(yù)處理:將納米碳纖維加入體積比3:1的98% (質(zhì)量百分比)濃硫酸和70% (質(zhì)量百分比)濃硝酸的混合液，在60°C?90°C溫度下反應(yīng)10?40分鐘，然后先后用氫氧化鈉溶液中和、用水清洗，直至pH值不顯酸性,再在80°C?120V烘干，即得表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的二氧化硅和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌15?40分鐘，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(4)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌2?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維和步驟(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同時(shí)加入按重量配比稱取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量1:2比例的復(fù)配物、季戊四醇硬脂酸酯，繼續(xù)攪拌10?30分鐘，使充分混合均勻后出料；(5)、將步驟
(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?270°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得到本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種填充增強(qiáng)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%?70%、PET 10%?25%、納米碳纖維5%?12%、二氧化硅2%?5%、相容劑1%?3%、偶聯(lián)劑0.1%?0.5%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其特征在于，所述納米碳纖維為表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其特征在于，所述二氧化硅為粒徑在20?10nm之間的氣相納米二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其特征在于，所述相容劑為甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其特征在于，所述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1:2比例的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填充增強(qiáng)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)，二氧化硅在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用； (2)、納米碳纖維表面經(jīng)氧化預(yù)處理:將納米碳纖維加入體積比3:1的98% (質(zhì)量百分t匕)濃硫酸和70% (質(zhì)量百分比)濃硝酸的混合液，在60°C?90°C溫度下反應(yīng)10?40分鐘，然后先后用氫氧化鈉溶液中和、用水清洗，直至PH值不顯酸性，再在80°C?120°C烘干，SP得表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的二氧化硅和偶聯(lián)劑，加入超聲振蕩發(fā)生器或轉(zhuǎn)速不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于100°C?120°C溫度下攪拌15?40分鐘，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (4)、按重量配比稱取干燥的PC和PET，加入高速混合機(jī)中，攪拌2?5分鐘，然后加入按重量配比稱取步驟(2)得到的表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維和步驟(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同時(shí)加入按重量配比稱取的相容劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌10?30分鐘，使充分混合均勻后出料； (5)、將步驟(4)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?270°C下經(jīng)塑化混合擠出、冷卻造粒，即得到本發(fā)明。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種填充增強(qiáng)PC/PET合金及其制備方法。本發(fā)明的一種填充增強(qiáng)PC/PET合金，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PC30%～70%、PET10%～25%、納米碳纖維5%～12%、二氧化硅2%～5%、相容劑1%～3%、偶聯(lián)劑0.1%～0.5%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%～1%，所述納米碳纖維為表面經(jīng)氧化預(yù)處理的納米碳纖維，所述二氧化硅為粒徑在20～100nm之間的氣相納米二氧化硅。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有高比強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)電導(dǎo)熱等優(yōu)異性能，添加二氧化硅可以進(jìn)一步提高了材料的強(qiáng)度、硬度和耐熱性能，因而其力學(xué)性能好。
【IPC分類】C08K5-134, C08K5-103, C08K3-04, C08K5-526, C08K13-06, C08K7-06, C08L33-14, C08L69-00, B29C47-92, C08K9-02, C08K9-04, C08K3-36, C08L67-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104725812
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310715566
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】青島萬(wàn)力科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月23日