[发明专利]一种PET/PTT/碳纤维共混组合物

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PET/PTT/碳纤维共混组合物。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的结晶性聚合物，在一定的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，其耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性特点极为突出，对大多数有机溶剂和酸较稳定，生产能耗较低，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域；但由于PET 刚性较强使得材料韧性较差，结晶速度较慢，成型模具温度高及成型周期长等缺点，大大限制了其应用范围。聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种结晶速度快，融融温度和玻璃化温度较低的结晶性聚合物，具有特别优异的柔软性、弹性回复性，加工性能、电气性能、机械性能和尺寸的稳定性特点；PTT 纤维保持了PET 纤维的优良的抗皱性和耐化学性，柔软性、抗日光性、耐污性、低静电性、易染色性、低吸水率并具有一定的抗水解稳定性等特点。但其模量较低、材料较软限制了PTT 使用范围。将PET与PTT 共混制备的PET/PTT合金，在性能上可以取长补短，同时还具有优良的成型加工、抗冲击、耐高温热老化、耐化学药品等优良性能。但未经改性的PET/PTT合金却存在相容性不好、力学强度不稳定的问题，将大大限制了其的应用效果和应用领域。为了得到高性能的PET/PTT合金，往往需要加入第三组分，以提高PET/PTT的性能，更好地提升PET/PTT的应用效果及应用领域。碳纤维由于密度小、比强度高、化学稳定性好、成型好等优点，以碳纤维填充PET/PTT合金将具有很高的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃性好、强度高的PET/PTT/碳纤维共混组合物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PET/PTT/碳纤维共混组合物，其组分按质量百分数配比为：PET 30%～60%、PTT 20%～30%、改性碳纤维5%～20%、弹性体接枝物5%～8%、阻燃剂6%～12%、MGE 2%～4%、苯甲酸钠0.1%～1%、抗氧剂1010 0.1%～0.5%、抗氧剂168 0.1%～0.5%、PETS 0.1%～1%。

所述PET为特征粘度为0.6～1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述改性碳纤维为表面经过气液双效氧化处理的短切聚丙腈碳纤维。

所述高分子弹性体接枝物为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐POE-g-MAH、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐SEBS-g-MAH、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶EPDM-g-MAH、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯POE-g-GMA、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝三元乙丙橡胶EPDM-g-GMA中的一种。

所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯PSPPP。

所述MGE为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物。

所述PETS为季戊四醇硬脂酸酯。

上述的一种PET/PTT/碳纤维共混组合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，待用；

（2）、碳纤维表面处理：以短切聚丙腈碳纤维作阳极、不锈钢板作阴极，电聚合液为初始阴离子浓度在0.2～3.0mol/L的苯乙烯马来酸酐、甲基乙烯醚马来酸酐、乙烯丙烯酸共聚物中的一种的铵盐水溶液，温度4℃～28℃，循环伏安电位在-0.8～0.3V，处理时间30～200分钟，使碳纤维表面沉积形成一层聚合膜，并用去离子水冲洗3～5次，再在80℃～150℃的真空烘箱内干燥24～48h，即得所述改性碳纤维，待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入弹性体接枝物、阻燃剂、MGE、苯甲酸钠、抗氧剂1010、抗氧剂168、PETS，并按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后，出料；

（4）、将步骤（3）的出料加入双螺杆挤出机中，于210℃～280℃温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种PET/PTT/碳纤维共混组合物。

本发明的有益效果是，本发明通过对碳纤维气液双效氧化预处理，极大地提高了碳纤维表面浸润性和反应性，具有极高的改性效果，使大大提高了强度、刚度、耐热性等，而且还保持了PET、PTT各自原有的优点，其阻燃性能也好，适应性广，成本低，易于推广。