本发明涉及改性塑料的
技术领域：
，特别涉及一种耐腐蚀高韧性的共混改性塑料及其制备方法。
背景技术：
聚碳酸酯(pc)是一种非晶体聚合物，是五大工程塑料之一，其产品和生产量仅次于尼龙，甚至近些年赶超尼龙的趋势。pc具有高韧性、抗蠕变、尺寸稳定、光泽度好等优异性能，但同时pc的熔体粘度大、流动性差、成型加工难、不耐化学试剂以及容易产生应力裂口等缺点，成本也高。聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是结晶聚合物，具有流动性好、易加工、耐油、耐摩擦以及耐溶剂等特点，但是单独使用pet存在耐热性差以使制件易翘曲、缺口冲击强度差、成型收缩率低等缺点。将pc和pet共混后制成合金材料，可获得不同的优异性能，以适应不同的需要。目前，有一些专利公布了不同性能的pc/pet合金，以扩大了pc/pet的应用范围，但是这些专利中一般都是通过简单混合，即使添加了相容剂以及具有不同功能的填料，但是因为pc/pet混合是典型的非结晶与结晶相容的例子，在很多情况下，加入了简单的用相容剂使两者融合制成了改性塑料，但是却降低了其固有的一些性能，以致造成即使有具备新的性能材料的加入也不会存在很大的作用。目前提供的pc/pet共混改性塑料并没有强韧的刚性，以致影响拉伸力度，并且耐化学腐蚀性较差，因此，向pc和pet混合体系中加入第三种成分增溶剂，加强混合相容的同时，并进一步保持并提高其混合体系的性能稳定性很有必要。技术实现要素：本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本发明还有一个目的是提供一种耐腐蚀高韧性的共混改性塑料，以pc和pet为主要原料，具有力学性能好、耐腐蚀性和高韧性的组合配方，以使制作成的改性塑料具有抗腐蚀性及增强刚性的特点。本发明还有一个目的是提供一种耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的制备方法，可制备pc/pet共混改性塑料，且改性塑料具有耐腐蚀性和高韧性，同时提高了耐热性、流动性以及降低缺口敏感性等特点。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种耐腐蚀高韧性的共混改性塑料，包括以下重量份的原料组分：pc45-50份、pet10-20份、玻璃纤维3-5份、马来酸酐接枝聚乙烯7-10份、碳纤维8-12份、润滑剂5-7份、交联剂1-3份、抗紫外剂0.1-2份及无机填料1-3份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙10-15份、碳化硅3-5份、滑石粉5-10份和氧化铜5-10份。优选的是，包括以下重量份的组分：pc47份、pet15份、玻璃纤维4份、马来酸酐接枝聚乙烯8份、碳纤维10份、润滑剂5.5份、交联剂2份、抗紫外剂0.6份及无机填料1.5份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙12份、碳化硅4份、滑石粉6份和氧化铜6份。优选的是，所述润滑剂为苯基硅油、甲基硅油或乙基硅油中任意一种；所述交联剂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二乙烯基苯、n-羟甲基丙烯酰胺或过氧化二异丙苯中任意一种；所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮或2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑任意一种。本发明还提供一种耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的制备方法，包含以下的步骤：步骤1：预处理：铁酸钙、碳化硅和氧化铜分别进行研磨过筛，将铁酸钙、碳化硅和氧化铜石与滑石粉按原料组分含量混合，以构成无机填料，将所得无机填料分成重量均等的无机填料一和无机填料二，以备用；步骤2：将pet在130-150摄氏度条件下，干燥3-5小时，干燥后的pet与玻璃纤维及无机填料一按含量混合均匀，投入双螺杆挤出机熔融并挤出，得到第一预混料；步骤3：将pc在120-130摄氏度条件下，干燥1-2小时，干燥后的pc和马来酸酐接枝聚乙烯、碳纤维及另一份无机填料相混合后，在135-140摄氏度，加热搅拌20-30分钟，得到第二预混料；步骤4：将润滑剂、抗紫外剂以及交联剂与所述第一预混料和所述第二预混料混合均匀，然后投入双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，即得pc/pet共混改性塑料。优选的是，步骤1中所述铁酸钙和碳化硅分别为600-800目，所述氧化铜为300-500目，所述滑石粉为800-1000目。优选的是，步骤2中熔融温度为250-255摄氏度，双螺旋挤出机的转速为150-200转/分钟；步骤3中的搅拌速度为100-120转/分钟；步骤4中熔融温度为250-270摄氏度，双螺旋挤出机的转速为200-300转/分钟。优选的是，步骤3中所述马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为20-25％。优选的是，步骤2中所述玻璃纤维和步骤3中所述碳纤维均采用长度为3-4mm。本发明至少包括以下有益效果：本发明提供了一种耐腐蚀高韧性共混改性塑料，以pc和pet为主要原料，pc具有高韧性、耐热性以及尺寸稳定等优点，但是pc不耐溶剂、价格贵、流动性差不易加工、容易产生应力开裂等缺点；而pet流动性好、易加工、耐油、耐摩擦以及耐溶剂等特点，但是单独使用pet存在耐热性差以使制件易翘曲、缺口冲击强度差、成型收缩率低等缺点，并且pc是非结晶聚合物、pet结晶聚合物，因此pc和pet的结合属于典型的结晶与非结晶的混合体，因此为了保留pc和pet的优点，避开其缺点，向配方中加入马来酸酐接枝聚乙烯是工程塑料的增韧改性剂，可使两者相容同时保持了高韧性能；玻璃纤维的加入可提高pet刚性、耐热性、耐药品性及耐候性等性能，以克服pet的缺点；另外，通过加入碳纤维、润滑剂、抗紫外剂及无机填料的成分，可以使pc和pet混合后以辅助加强两者的混合共融，同时使改性的化学塑料具有加工性能好、高韧性、耐溶剂抗腐蚀性，以改变单独使用pc耐溶剂性差不抗腐蚀的缺点，并改善了缺口应力开裂等，以及单独使用pet不耐热、成型后质脆等缺点。本申请通过将pc和pet的结合，使得以其为主料的改性塑料具有高韧性、耐溶剂及耐热等性能，并且其他填料的加入，辅助增加改性塑料保留两者的优点，相互弥补了缺点，使改性塑料具有韧性耐拉伸以及耐溶剂性可抗腐蚀的性能。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本发明提供一种耐腐蚀高韧性的共混改性塑料，包括以下重量份的原料组分：pc45-50份、pet10-20份、玻璃纤维3-5份、马来酸酐接枝聚乙烯7-10份、碳纤维8-12份、润滑剂5-7份、交联剂1-3份、抗紫外剂0.1-2份及无机填料1-3份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙10-15份、碳化硅3-5份、滑石粉5-10份和氧化铜5-10份。在上述方案中，pet流动性好、耐有机溶剂、耐候性好并且在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，但是结晶性差，不易成型加工且结晶化的成型成脆性、冲击性能差等，通过玻璃纤维的添加可以提高pet刚性、耐热性、耐药品性、耐候性等；pc具有高韧性、耐热性以及尺寸稳定等优点，但是pc不耐溶剂、价格贵、流动性差、不耐高温、容易产生应力开裂等缺点，通过与pet的混合可弥补pc的缺点，使得在保留pc高韧性、尺寸稳定及耐热性，同时又较宽了耐热的温度范围、增加了韧性、加大流动性、具有耐化学试剂的性能等，但是由于pc和pet相容性不好，导致韧性较差、力学强度低、不耐化学试剂、不抗老化等特点，因此，需要通过加入合适的相容剂以及其他填料，改善相容后的缺点，并且使得改性后的形成具有多功能、高性能且适用性广的pc/pet共混改性塑料，以利于多方面的需求。而上述原料配方中：马来酸酐接枝聚乙烯是一种工程塑料的增韧改性剂，可使pc和pet相容改性同时还保持高韧性，以具有高刚性能且耐拉伸；玻璃纤维的存在是为与pet混合，以是pet提高刚性、耐热性、耐药品性和耐候性等，从pet本身提高刚性，以利于混合后改性塑料性能的保持；碳纤维具有良好的耐腐蚀性能，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，可增强改性塑料的耐腐蚀性能；铁酸钙是一种耐火耐磨的物质，使改性塑料具备耐磨、阻燃性能，可减少划痕；碳化硅具有耐高温、耐磨、耐火、耐酸碱等多种性能，对提高改性材料的耐溶剂及耐高温性能非常有利；滑石粉润滑性、抗黏、耐火性、抗酸性等特点，利于提高改性材料的流动性、耐腐蚀性以及耐热性，以使改性塑料易于成型且可扩大耐化学试剂及耐高温的范围；氧化铜是典型的抗腐蚀的化学物质之一，通过添加少量的氧化铜，有利于增加改性材料耐化学试剂抗腐蚀性能。按述含量添加无机填料，增加了改性材料的耐化学试剂以及酸碱的适用范围。一个优选方案中，包括以下重量份的组分：pc47份、pet15份、玻璃纤维4份、马来酸酐接枝聚乙烯8份、碳纤维10份、润滑剂5.5份、交联剂2份、抗紫外剂0.6份及无机填料1.5份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙12份、碳化硅4份、滑石粉6份和氧化铜6份。一个优选方案中，所述润滑剂为苯基硅油、甲基硅油或乙基硅油中任意一种；所述交联剂为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二乙烯基苯、n-羟甲基丙烯酰胺或过氧化二异丙苯中任意一种；所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮或2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑任意一种。本发明还提供一种所述的耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的制备方法，包含以下的步骤：步骤1：预处理：铁酸钙、碳化硅和氧化铜分别进行研磨过筛，将铁酸钙、碳化硅和氧化铜石与滑石粉按原料组分含量混合，以构成无机填料，将所得无机填料分成重量均等的无机填料一和无机填料二，以备用；步骤2：将pet在130-150摄氏度条件下，干燥3-5小时，干燥后的pet与玻璃纤维及无机填料一按含量混合均匀，投入双螺杆挤出机熔融并挤出，得到第一预混料；步骤3：将pc在120-130摄氏度条件下，干燥1-2小时，干燥后的pc和马来酸酐接枝聚乙烯、碳纤维及另一份无机填料相混合后，在135-140摄氏度，加热搅拌20-30分钟，得到第二预混料；步骤4：将润滑剂、抗紫外剂以及交联剂与所述第一预混料和所述第二预混料混合均匀，然后投入双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，即得pc/pet共混改性塑料。在上述方案中，步骤2通过将pet优选和玻璃纤维和一份无机填料混合并熔融挤出，与单独的pet相比，显著提高了抗提高刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性，有利于与pc混合改性后性能的保持；步骤3将pc和马来酸酐接枝聚乙烯、碳纤维及另一份无机填料相混合后，并进行加热搅拌，有利于发挥增韧改性剂马来酸酐接枝聚乙烯的优势，先将pc的通过碳纤维耐腐蚀性能提高并将pc的表面分散，以利于与pet的相容；将无机填料均分，分别加入，可以使pc和pet分别进行耐腐蚀、高韧性、耐热性等方面的提高，可在混合后缩小两者之间的差距，有利于相容后性能的保持；再通过润滑剂、抗紫外剂以及交联剂，辅助增加各种物质之间的融合效果，提高改性塑料流动性、抗老化性等。一个优选方案中，步骤1中所述铁酸钙和碳化硅分别为600-800目，所述氧化铜为300-500目，所述滑石粉为800-1000目。一个优选方案中，步骤2中熔融温度为250-255摄氏度，双螺旋挤出机的转速为150-200转/分钟；步骤3中的搅拌速度为100-120转/分钟；步骤4中熔融温度为250-270摄氏度，双螺旋挤出机的转速为200-300转/分钟。一个优选方案中，步骤3中所述马来酸酐接枝聚乙烯接枝率为20-25％。一个优选方案中，步骤2中所述玻璃纤维和步骤3中所述碳纤维均采用长度为3-4mm。实施例11.1耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的原料配方pc45份、pet10份、玻璃纤维3份、马来酸酐接枝聚乙烯7份、碳纤维8份、润滑剂5份、交联剂1份、抗紫外剂0.1份及无机填料1份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙10份、碳化硅3份、滑石粉50份和氧化铜5份。1.2耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的制备方法：步骤1：预处理：铁酸钙、碳化硅和氧化铜分别进行研磨过筛，将铁酸钙、碳化硅和氧化铜石与滑石粉按原料组分含量混合，以构成无机填料，将所得无机填料分成重量均等的无机填料一和无机填料二，以备用；步骤2：将pet在130摄氏度条件下，干燥3小时，干燥后的pet与玻璃纤维及无机填料一按含量混合均匀，投入双螺杆挤出机熔融并挤出，得到第一预混料；步骤3：将pc在120摄氏度条件下，干燥1小时，干燥后的pc和马来酸酐接枝聚乙烯、碳纤维及另一份无机填料相混合后，在135摄氏度，加热搅拌20分钟，得到第二预混料；步骤4：将润滑剂、抗紫外剂以及交联剂与所述第一预混料和所述第二预混料混合均匀，然后投入双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，即得pc/pet共混改性塑料。上述制备方法中按1.1提供的配方含量进行制备所述的pc/pet共混改性塑料。实施例22.1耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的原料配方pc47份、pet15份、玻璃纤维4份、马来酸酐接枝聚乙烯8份、碳纤维10份、润滑剂5.5份、交联剂2份、抗紫外剂0.6份及无机填料1.5份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙12份、碳化硅4份、滑石粉6份和氧化铜6份。2.2耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的制备方法步骤1：预处理：铁酸钙、碳化硅和氧化铜分别进行研磨过筛，将铁酸钙、碳化硅和氧化铜石与滑石粉按原料组分含量混合，以构成无机填料，将所得无机填料分成重量均等的无机填料一和无机填料二，以备用；步骤2：将pet在142摄氏度条件下，干燥4小时，干燥后的pet与玻璃纤维及无机填料一按含量混合均匀，投入双螺杆挤出机熔融并挤出，得到第一预混料；步骤3：将pc在125摄氏度条件下，干燥1.5小时，干燥后的pc和马来酸酐接枝聚乙烯、碳纤维及另一份无机填料相混合后，在136摄氏度，加热搅拌25分钟，得到第二预混料；步骤4：将润滑剂、抗紫外剂以及交联剂与所述第一预混料和所述第二预混料混合均匀，然后投入双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，即得pc/pet共混改性塑料。上述制备方法中按2.1提供的配方含量进行制备所述的pc/pet共混改性塑料。实施例33.1耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的原料配方pc50份、pet20份、玻璃纤维5份、马来酸酐接枝聚乙烯10份、碳纤维12份、润滑剂7份、交联剂3份、抗紫外剂2份及无机填料3份；其中，无机填料包括以下重量份的原料组分：铁酸钙15份、碳化硅5份、滑石粉10份和氧化铜10份。3.2耐腐蚀高韧性的共混改性塑料的制备方法步骤1：预处理：铁酸钙、碳化硅和氧化铜分别进行研磨过筛，将铁酸钙、碳化硅和氧化铜石与滑石粉按原料组分含量混合，以构成无机填料，将所得无机填料分成重量均等的无机填料一和无机填料二，以备用；步骤2：将pet在150摄氏度条件下，干燥5小时，干燥后的pet与玻璃纤维及无机填料一按含量混合均匀，投入双螺杆挤出机熔融并挤出，得到第一预混料；步骤3：将pc在130摄氏度条件下，干燥2小时，干燥后的pc和马来酸酐接枝聚乙烯、碳纤维及另一份无机填料相混合后，在140摄氏度，加热搅拌30分钟，得到第二预混料；步骤4：将润滑剂、抗紫外剂以及交联剂与所述第一预混料和所述第二预混料混合均匀，然后投入双螺杆挤出机中熔融，挤出造粒，即得pc/pet共混改性塑料。上述制备方法中按3.1提供的配方含量进行制备所述的pc/pet共混改性塑料。对上述按实施例1-3的原料配方及制备方法制备的pc/pet共混改性塑料，分别进行了性能测试(以单独pc为对照)，如下表1所示。项目拉伸强度(mpa)缺口冲击强度(j/m)耐化学试剂纯pc67635有明显裂纹实施例165598有裂痕实施例263521无明显裂痕实施例360567有裂痕pc来源：韩国lg，牌号1301ep-30的pc树脂。pet来源：美国杜邦公司型号，牌号545bk的pet树脂。上述性能测试采用的如下测试方法：拉伸强度测定：按gb/t1042-1992标准测试，拉伸速率50mm/min；缺口冲击强度测定：按gb-t1843-1996标准试样，样条厚度3.2mm；耐化学试剂测定：室温条件下,将拉伸样品放到试剂里面浸泡,2分钟,取出来擦干净,晾干,然后看表面有没有裂纹，裂纹越多应力越大，说明耐化学性能越差。通过上述性能测试，可以分析出按实施例2的原料配方和制备方法制备的pc/pet共混改性塑料并没有像现有技术当中通过简单混合所带来的机械性能的下降，反而是保持较好的性能，增韧改性剂马来酸酐接枝聚乙烯虽然使得pc/pet共混改性塑料表面分散，但仍保持了与纯pc相当的拉伸强度，使得改性塑料有较高韧性，保持了良好的拉伸效果，还具有较强抗缺口应力开裂的性能，尤其是具有较好的耐化学试剂性能，保持较强的抗腐蚀性；同时改性材料还具有较好流动性、增加了耐高温的温度范围以及抗老化等性能。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与实施例。当前第1页12