一種阻燃性pet/ptt/碳納米管復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種阻燃性PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一種具有較高的熔融溫度和玻璃化溫度的結(jié)晶性聚合物，在一定的溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)良的物理性能和力學(xué)性能，其耐疲勞性、耐摩擦性、耐老化性、電絕緣性特點極為突出，對大多數(shù)有機溶劑和酸較穩(wěn)定，生產(chǎn)能耗較低，因而被廣泛應(yīng)用于合成纖維、薄膜和工程塑料等領(lǐng)域；但由于PET剛性較強使得材料韌性較差，結(jié)晶速度較慢，成型模具溫度高及成型周期長等缺點，大大限制了其應(yīng)用范圍。
[0003]聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一種結(jié)晶速度快，融融溫度和玻璃化溫度較低的結(jié)晶性聚合物，具有特別優(yōu)異的柔軟性、彈性回復(fù)性，加工性能、電氣性能、機械性能和尺寸的穩(wěn)定性特點；PTT纖維保持了 PET纖維的優(yōu)良的抗皺性和耐化學(xué)性，柔軟性、抗日光性、耐污性、低靜電性、易染色性、低吸水率并具有一定的抗水解穩(wěn)定性等特點。但其模量較低、材料較軟限制了 PTT使用范圍。
[0004]碳納米管作為導(dǎo)熱塑料的填料，可以大幅度地改善導(dǎo)熱塑料的熱傳導(dǎo)率。碳納米管的導(dǎo)電性能優(yōu)于銅，可均勻分散在聚合物基體中形成導(dǎo)電通道，從而制成導(dǎo)電或抗靜電材料。此外，碳納米管強度極高、彈性模量也高，具有優(yōu)良的耐磨與抗疲勞腐蝕、耐高熱性能，通過與高分子材料復(fù)合，還可賦予材料新的性能。
[0005]將PET、PTT和碳納米管共混制備的PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料，在性能上可以取長補短，將具有優(yōu)良的成型加工、抗沖擊、耐高溫?zé)崂匣⒛突瘜W(xué)藥品和導(dǎo)熱抗靜電性能等，因而具有極大的社會意義和巨大的經(jīng)濟價值。但PET/PTT/碳納米管的阻燃性差，容易燃燒，不能很好滿足有關(guān)阻燃方面的使用要求，這將大大地限制了其的應(yīng)用效果和應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃性PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種阻燃性PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PET 30%?63%、PTT 15%?30%、改性碳納米管5%?10%、AS-g-GMA 3%?5%、阻燃劑6%?10%、阻燃協(xié)效劑2%?5%、增韌劑5%?8%、成核劑0.5%?1%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
[0008]所述PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯。
[0009]所述PTT為聚對苯二甲酸丙二醇酯。
[0010]所述改性碳納米管為表面經(jīng)過預(yù)氧化和硅烷偶聯(lián)劑活化改性處理、且粒徑在0.5?200nm、長度在5?20 μπι的碳納米管。
[0011]所述AS-g-GMA為增容劑丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯。
[0012]所述阻燃劑為十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)、聚苯基膦酸二苯砜酯中的一種。
[0013]所述阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻。
[0014]所述增韌劑為甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物ACR、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物MBS、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物ASA中的一種。
[0015]所述成核劑為質(zhì)量比2:1的納米二氧化硅與苯甲酸鈉的復(fù)配物。
[0016]所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物中的一種。
[0017]所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0018]上述的一種阻燃性PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PET和PTT在強制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120 °C溫度下干燥6?8小時，待用；
(2)、將粒徑在0.5?200nm、長度在5?20 μ m的碳納米管置于體積比3:1的質(zhì)量含量達(dá)98%以上硫酸和質(zhì)量含量達(dá)60%以上硝酸的混酸溶液中，在超聲波振蕩和機械攪拌下，處理2?4h，然后用大量的去離子水清洗至中性，再將得到的碳納米管置于質(zhì)量含量在0.1%?1%的硅烷偶聯(lián)劑的去離子水溶液中超聲分散2?4h，然后過濾，并將所得濾出物于120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得所述改性碳納米管；
(3)、按重量配比稱取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、增韌劑、抗氧劑、潤滑劑，使一起混合3?5分鐘，待充分混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機熔融擠出切粒、并干燥，即一種PTT復(fù)合母料；
(4)、按重量配比稱取干燥的PET加入高速混合器中，再加入步驟(2)制得的改性碳納米管和步驟(3)制得的PTT復(fù)合母料，并按重量配比加入增容劑AS-g-GMA和成核劑，使一起混合3?5分鐘，待充分混合均勻后，出料加入雙螺桿擠出機中，在210°C?280°C下經(jīng)熔融共混后擠出、冷卻造粒，然后干燥，即得本發(fā)明的一種阻燃性PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料。
[0019]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明以PET/PTT作為基體，綜合了 PET、PTT各自原有的優(yōu)點，同時使用碳納米管作為功能填料，并加入適量阻燃劑進行改性，使該發(fā)明具有優(yōu)異的導(dǎo)熱抗靜電性能和阻燃性能，而且保持較好的力學(xué)性能，加工性能也好，耐化學(xué)性強，成本低，適應(yīng)性廣，適于工業(yè)化生產(chǎn)與推廣應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0021]實施例1:
一種阻燃性PET/PTT/碳納米管復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PET 30%、PTT30%、改性碳納米管10%、AS-g-GMA 5%、十溴二苯乙烷10%、三氧化二銻5%、ACR 8%、成核劑1%、抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)配物0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%，所述改性碳納米管為表面經(jīng)過預(yù)氧化和硅烷偶聯(lián)劑活化改性處理、且粒徑在0.5?200nm、長度在5?20 μπι的碳納米管，所述成核劑為質(zhì)量比2:1的納米二氧化硅與苯甲酸鈉的復(fù)配物。
[0022]制備方法:(1)、將PET和PTT在強制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，待用；(2)、將粒徑在0.5?200nm、長度在5?20 μ m的碳納米管置于體積比3:1的質(zhì)量含量達(dá)98%以上硫酸和質(zhì)量含量達(dá)60%以上硝酸的混酸溶液中，在超聲波振蕩和機械攪拌下，處理2?4h，然后用大量的去離子水清洗至中性，再將得到的碳納米管置于質(zhì)量含量在0.1%?1%的硅烷偶聯(lián)劑的去離子水溶液中超聲分散2?4h，然后過濾，并將所得濾出物于120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即