一種改性pc/ptt/碳納米管的復(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，具體地說是一種改性PC/PTT/碳納米管的復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯(PC)因分子剛性及空間位阻較大，其熔融溫度較高，加工困難，難以制得大型薄壁制品，且制品殘余應(yīng)力大，易發(fā)生應(yīng)力開裂，并且PC對(duì)缺口敏感,耐水解穩(wěn)定性和耐溶劑性不好，這些缺陷使得PC在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一種結(jié)晶速度快的新型聚酯材料，易于實(shí)現(xiàn)高速成型，且具有優(yōu)異的耐溶劑性，但其制品的成型收縮率大，存在缺口沖擊強(qiáng)度低、高溫下剛性不足等缺點(diǎn)。將PC與PTT共混可克服PC耐化學(xué)性差、成型加工困難等不足，亦可彌補(bǔ)PTT耐熱性差、沖擊性能不高、成型收縮率大等缺陷，因而PC/PTT在汽車、家用電器、電子電氣、體育用品等方面具有廣泛用途。但由于PC為非結(jié)晶聚合物，PTT為半結(jié)晶聚合物，PC/PTT屬于典型的非結(jié)晶與結(jié)晶聚合物共混體系，兩者之間界面粘結(jié)不良，這將導(dǎo)致PC/PTT的沖擊強(qiáng)度較低、力學(xué)性能不好的問題。為了得到高性能的PC/PTT材料，往往需要加入第三組分，以提升其性能及應(yīng)用效果。碳納米管由于具有優(yōu)異的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能和極高的強(qiáng)度，并具有優(yōu)良的耐磨與抗疲勞腐蝕、耐高熱性能，以碳納米管與PC/PTT復(fù)合，將賦予PC/PTT新的性能，因而具有很好的實(shí)用價(jià)值和重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能好和具有優(yōu)異導(dǎo)熱抗靜電性能的改性PC/PTT/碳納米管的復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種改性PC/PTT/碳納米管的復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 30%?60%、PTT 10%?30%、改性碳納米管5%?15%、E-MA-GMA 2%?4%、ACR 5%?10%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%、阻燃劑0.1%?1%、玻璃纖維8%?12%。
[0005]所述PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯。
[0006]所述PTT為聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯。
[0007]所述改性碳納米管為表面經(jīng)過氧化預(yù)處理和Y-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑活化處理、且粒徑在0.5?200nm、長度在5?20 μ m的碳納米管。
[0008]所述E-MA-GMA為相容劑乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三嵌段共聚物。
[0009]所述ACR為具有核殼結(jié)構(gòu)增韌的甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物。
[0010]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。
[0011]所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯或改性乙撐雙脂肪酸酰胺。
[0012]所述阻燃劑為質(zhì)量比1:5的全氟丁基磺酸鉀與聚四氟乙烯的復(fù)合物。
[0013]所述玻璃纖維為表面經(jīng)過Y-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑處理、且平均直徑在4?17 μ m的無堿短切玻璃纖維。
[0014]上述的一種改性PC/PTT/碳納米管的復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC和PTT在強(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?130°c溫度下干燥6?8小時(shí)，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(jī)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Y -氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(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，待用；
(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ACR、抗氧劑、潤滑劑、阻燃劑，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(jī)熔融擠出切粒、并干燥后，即制得一種PTT復(fù)合母料；
(4)、按重量配比稱取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步驟(2)制得的改性碳納米管和步驟(3)得到的PTT復(fù)合母料，并按重量配比加入相容劑E-MA-GMA，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(jī)的主喂料口，同時(shí)從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口按重量配比加入所述玻璃纖維，通過雙螺桿擠出機(jī)熔融混煉I?2分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速控制在150?500r/min，加工溫度在210°C?280°C范圍，然后擠出造粒，S卩得本發(fā)明的一種改性PC/PTT/碳納米管的復(fù)合材料。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明以PC/PTT作為基體，綜合了 PC、PTT各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使用碳納米管作為功能填料，將大大提升了材料的導(dǎo)熱抗靜電性能，因而具有良好的綜合性能，其力學(xué)性能好，強(qiáng)度高，阻燃性能良好，導(dǎo)熱抗靜電性能優(yōu)良。
【具體實(shí)施方式】
[0016]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。
[0017]實(shí)施例1:
一種改性PC/PTT/碳納米管的復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 42%、PTT30%、改性碳納米管10%、E-MA-GMA 4%、ACR 5%、抗氧劑1010 0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.7%、阻燃劑0.2%、玻璃纖維8%，所述改性碳納米管為表面經(jīng)過氧化預(yù)處理和Y -氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑活化處理、且粒徑在0.5?200nm、長度在5?20 μ m的碳納米管，所述阻燃劑為質(zhì)量比1:5的全氟丁基磺酸鉀與聚四氟乙烯的復(fù)合物，所述玻璃纖維為表面經(jīng)過Y-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑處理、且平均直徑在4?17 μ m的無堿短切玻璃纖維。
[0018]制備方法:(I)、將PC和PTT在強(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?130°C溫度下干燥6?8小時(shí)，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(jī)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Y -氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(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，待用；(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ACR、抗氧劑1010、季戊四醇硬脂酸酯、阻燃劑，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(jī)熔融擠出切粒、并干燥后，即制得一種PTT復(fù)合母料；(4)、按重量配比稱取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量