[发明专利]纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金。

背景技术

聚碳酸酯（PC）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）共混合金具有高的耐热性，良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的共混物。为了进一步提高PC和PBT共混合金的力学性能、改进加工性能等，往往在该共混体系中引入少量的第三组分，从而得到颇具实用价值的材料。纳米碳纤维具有较高的强度和杨氏模量，较好的导电、导热及热稳定性以及极好的表面尺寸效应等，因而受到了人们极大的关注；纳米碳纤维的一个重要用途是改进力学性能，它可以达到连续碳纤维一样的增强效果，但价格仅相当于玻璃纤维。采用纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金，具有高强度、高弹性、高刚度和高导电性等优点，对提高材料力学性能和导电性能等方面具有巨大的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PBT 30%～60%、纳米碳纤维10%～15%、引发剂0.5%～1%、亚磷酸三苯酯0.5%～1.5%、相容剂2%～4%、增塑剂0.5%～3%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.5dL/g。

所述的纳米碳纤维为直径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维。

所述的引发剂为异丙苯过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环已酯中的一种。

所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）。

所述的增塑剂为聚乙二醇（PEG）。

所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述的润滑剂为EVA蜡、OP蜡、EBS、PETS、TAS-2A中的一种。

上述的玻纤增强PC/PBT共混合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，含水率控制在0.02%以下，待用；

（2）、将PBT在鼓风干燥机中于130℃～150℃下干燥3～4小时，含水率控制在0.03%以下，待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PC、PBT、纳米碳纤维、引发剂、亚磷酸三苯酯，分别加入料筒温度为40℃～90℃的高速混合机中，一起搅拌0.5～24小时，再加入按重量配比称取的相容剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂，继续搅拌5～25分钟，出料；

（4）、将步骤（3）的物料加入双螺杆挤出机中，在230℃～280℃下共混挤出，螺杆转速为200～500r/min，经过造粒即得成品。

本发明的有益效果是，本发明采用纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金，加入亚磷酸三苯酯作为PC、PBT的酯交换反应抑制剂，同时添加适量引发剂、相容剂、增塑剂等助剂，使得到的PC和PBT共混合金具有高强度、高弹性、高刚度、高导电性能等显著优点，而且加工性能好，耐温耐腐蚀性能优异，因而具有很高的实用前景，可广泛应用于汽车、电子电器、机械零部件等领域。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

一种纳米碳纤维增强PC和PBT共混合金，其组分按质量百分数配比为：PC 45%、PBT 30%、纳米碳纤维15%、异丙苯过氧化氢1%、亚磷酸三苯酯1.5%、苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）4%、聚乙二醇（PEG）2.5%、抗氧剂0.2%、PETS 0.8%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8～1.5dL/g；所述的纳米碳纤维为直径在50nm～200nm的气相生长纳米碳纤维；所述的抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，含水率控制在0.02%以下，待用；（2）、将PBT在鼓风干燥机中于130℃～150℃下干燥3～4小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC、PBT、纳米碳纤维、异丙苯过氧化氢、亚磷酸三苯酯，分别加入料筒温度为40℃～90℃的高速混合机中，一起搅拌0.5～24小时，再加入按重量配比称取的苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）、聚乙二醇（PEG）、抗氧剂、PETS，继续搅拌5～25分钟，出料；（4）、将步骤（3）的物料加入双螺杆挤出机中，在230℃～280℃下共混挤出，螺杆转速为200～500r/min，经过造粒即得成品。