一种pet/ptt/纳米碳纤维复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]将PET、PTT和纳米碳纤维三者共混制备的塑料复合材料，在性能上可以取长补短，而且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。因而PET/PTT /纳米碳纤维将具有良好的应用效果与应用领域，并具有很好的实用价值。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种综合性能优良和制备工艺简单的PET/PTT/纳米碳纤维复合材料及其制备方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其组分按质量百分数配比为:PET 40%?70%、PTT 10%?25%、纳米碳纤维8%?15%、SMA2% ?4%、TPEE 5% ?8%、成核剂 0.1% ?1%、抗氧剂 0.1% ?0.5%、PETS 0.1% ?1%。
[0008]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。
[0009]所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0010]所述纳米碳纤维为表面经氧(02)等离子体处理过的纳米碳纤维。
[0011]所述SMA为相容剂苯乙烯接枝马来酸酐共聚物。
[0012]所述TPEE为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷热塑性弹性体。
[0013]所述成核剂为纳米二氧化硅、碳酸氢钠、苯甲酸钠中的一种。
[0014]所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
[0015]所述PETS为润滑剂季戊四醇硬脂酸酯。
[0016]上述的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，待用；
(2)、纳米碳纤维表面氧(02)等离子处理:将纳米碳纤维置入真空度为I?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(02)等离子体的箱内，处理2?5分钟，再在干燥空气中暴露15?30分钟，即得到表面经氧等离子处理过的纳米碳纤维，并烘干后待用；
(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SMA、TPEE、成核剂、抗氧剂、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物，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°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料。
[0017]本发明的有益效果是，本发明在兼具PET、PTT各自原有的优异性能的同时，还明显提高了强度、刚度和耐热性能，而且电性能优良，成本低，制备工艺简单，易于推广。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0019]实施例1:
一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其组分按质量百分数配比为:PET 46%、PTT 25%、纳米碳纤维15%、SMA 4%、TPEE 8%、纳米二氧化硅1%、抗氧剂1010 0.1%、PETS 0.9%，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，所述纳米碳纤维为表面经氧(02)等离子体处理过的纳米碳纤维。
[0020]制备方法:(I)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，待用；(2)、纳米碳纤维表面氧(02)等离子处理:将纳米碳纤维置入真空度为I?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(02)等离子体的箱内，处理2?5分钟，再在干燥空气中暴露15?30分钟，即得到表面经氧等离子处理过的纳米碳纤维，并烘干后待用；(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SMA、TPEE、纳米二氧化硅、抗氧剂1010、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物，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°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料。
[0021]实施例2:
一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其组分按质量百分数配比为:PET 69%、PTT 15%、纳米碳纤维8%、SMA 2%,TPEE 5%、苯甲酸钠0.3%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.2%、PETS 0.5%，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，所述纳米碳纤维为表面经氧(02)等离子体处理过的纳米碳纤维。
[0022]制备方法:(I)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，待用；(2)、纳米碳纤维表面氧(02)等离子处理:将纳米碳纤维置入真空度为I?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(02)等离子体的箱内，处理2?5分钟，再在干燥空气中暴露15?30分钟，即得到表面经氧等离子处理过的纳米碳纤维，并烘干后待用；(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SMA、TPEE、苯甲酸钠、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物，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°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料。
【主权项】
1.一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PET40% ?70%、PTT 10% ?25%、纳米碳纤维 8% ?15%、SMA 2% ?4%、TPEE 5% ?8%、成核剂0.1% ?1%、抗氧剂 0.1% ?0.5%、PETS 0.1% ?1%。
2.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其特征在于，所述纳米碳纤维为表面经氧(02)等离子体处理过的纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其特征在于，所述成核剂为纳米二氧化硅、碳酸氢钠、苯甲酸钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，待用； (2)、纳米碳纤维表面氧(02)等离子处理:将纳米碳纤维置入真空度为I?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(02)等离子体的箱内，处理2?5分钟，再在干燥空气中暴露15?30分钟，即得到表面经氧等离子处理过的纳米碳纤维，并烘干后待用； (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SMA、TPEE、成核剂、抗氧剂、PETS，并按重量配比加入步骤(2)得到的产物，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°C?280°C温度下经过熔融混炼、挤出造粒，即得本发明的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料及其制备方法。本发明的一种PET/PTT/纳米碳纤维复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET40%～70%、PTT10%～25%、纳米碳纤维8%～15%、SMA2%～4%、TPEE5%～8%、成核剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、PETS0.1%～1%，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。本发明的有益效果是，本发明在兼具PET、PTT各自原有的优异性能的同时，还明显提高了强度、刚度和耐热性能，而且电性能优良，成本低，制备工艺简单，易于推广。
【IPC分类】B29B9-06, C08K13-06, C08K7-06, C08K9-02, B29C47-92, C08L67-02
【公开号】CN104845190
【申请号】CN201410761696
【发明人】不公告发明人
【申请人】青岛佳亿阳工贸有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月13日