[发明专利]一种纳米碳纤维增强PC/PET合金及其制备方法

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/PET合金及其制备方法。

背景技术

PC/PET合金（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯）是一种综合性能较为理想的工程塑料，它既具有PC刚性和耐热性，又具有PET的耐溶剂性，且PET的加入还能改善PC的加工流动性，可广泛应用于汽车、家电、通讯等领域。但由于PET是结晶聚合物，PC是非结晶聚合物，PC/PET合金属于典型的非晶/结晶共混体系，目前市场上PC/PET合金存在的主要问题是PC和PET共混的相容性较差，而且影响其力学性能和降低强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异力学性能、电性能、耐热耐腐蚀性能的纳米碳纤维增强PC/PET合金及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纳米碳纤维增强PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 45%～60%、PET 20%～40%、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物2%～5%、纳米碳纤维5%～15%、邻苯二甲酸二丁酯0.5%～2%、抗氧剂0.1%～0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%～1%。

所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为15000～40000g/mol。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的纳米碳纤维为表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，其处理工艺为：将纳米碳纤维置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O₂）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物。

本发明的一种纳米碳纤维增强PC/PET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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；

（2）、纳米碳纤维表面氧（O₂）等离子体处理：将纳米碳纤维置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O₂）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PC、PET和苯乙烯接枝马来酸酐共聚物，加入高速混合机中，搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤（2）得到的表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，同时加入按重量配比称取的邻苯二甲酸二丁酯、抗氧剂、季戊四醇硬脂酸酯，继续搅拌5～15分钟，使充分混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在210℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得到本发明。

本发明的有益效果是，本发明不仅具有显著的增强、增刚和增韧效果，而且具有良好的电性能、耐热耐腐蚀性能以及加工性能等。

具体实施方式

下面结合具体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/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 45%～60%、PET 20%～40%、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物5%、纳米碳纤维10%、邻苯二甲酸二丁酯2%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物0.2%、季戊四醇硬脂酸酯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15000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的纳米碳纤维为表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维。

其制备方法为：（1）、将PC在鼓风干燥机中于110℃～130℃温度下干燥3～4小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（2）、纳米碳纤维表面氧（O₂）等离子体处理：将纳米碳纤维置入真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O₂）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC、PET和苯乙烯接枝马来酸酐共聚物，加入高速混合机中，搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤（2）得到的表面经氧（O₂）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，同时加入按重量配比称取的邻苯二甲酸二丁酯、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：2比例的复配物、季戊四醇硬脂酸酯，继续搅拌5～15分钟，使充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在210℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得到本发明。