本发明涉及复合材料技术领域,具体涉及一种pc复合材料及其制备方法。
背景技术:
聚碳酸酯(简称pc)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用,存在一些缺陷,如加工性能较差、易应力开裂、缺口冲击和低温韧性差、阻燃性能不高。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种pc复合材料及其制备方法,提高pc的性能。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种pc复合材料及其制备方法,其特征是:按重量百分比有以下组分组成:
pc40-50份
碳纤维20-40份
金属纳米颗粒4-15份
增强剂1-10份
热稳定剂0.1-1份
分散剂1-3份
所述金属纳米粒子包括锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬;
本发明进一步的设置是:所述的热稳定剂为有机锡类热稳定剂或有机化合物热稳定剂。
本发明进一步的设置是:所述的增强剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯。
本发明进一步的设置是:所述分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸钙其中的一种。
一种pc复合材料及其制备方法,其特征是:包括以下步骤:
(1)分别取上述金属纳米粒子制备原料锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬,按配比置于高温反应釜中,设置温度在180℃,搅拌2小时后,将高温混合液导入到注塑机中,通过注塑机一体成型得到金属纳米粒子备用;
(2)将步骤1得到的金属纳米粒子与pc、增强剂、热稳定剂在真空条件下加热至180℃搅动混合反应,反应完成后,冷却静置,留待备用;
(3)在步骤2得到的混合物中加入注塑机,高速搅拌,搅拌时加入分散剂,并加入碳纤维,进而铜鼓注塑机成型pc复合材料。
具有上述特征的本发明:通过pc与多种金属纳米颗粒进行复合,并采用注塑机一体成型,制备出的复合材料具有优异的应用性能。
具体实施方式
一种pc复合材料及其制备方法,其特征是:按重量百分比有以下组分组成:
pc40-50份
碳纤维20-40份
金属纳米颗粒4-15份
增强剂1-10份
热稳定剂0.1-1份
分散剂1-3份
所述金属纳米粒子包括锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬;
所述锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬重量比为1∶1∶2∶1∶2∶1∶1。
所述的热稳定剂为有机锡类热稳定剂或有机化合物热稳定剂。
所述的增强剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯。
所述分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸钙其中的一种。
一种pc复合材料及其制备方法,其特征是:包括以下步骤:
(1)分别取上述金属纳米粒子制备原料锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬,按配比置于高温反应釜中,设置温度在180℃,搅拌2小时后,将高温混合液导入到注塑机中,通过注塑机一体成型得到金属纳米粒子备用;
(2)将步骤1得到的金属纳米粒子与pc、增强剂、热稳定剂在真空条件下加热至180℃搅动混合反应,反应完成后,冷却静置,留待备用;
(3)在步骤2得到的混合物中加入注塑机,高速搅拌,搅拌时加入分散剂,并加入碳纤维,进而铜鼓注塑机成型pc复合材料。
下面通过三组实施例对本发明作进一步说明:
实施例一:
(1)分别取上述金属纳米粒子制备原料锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬,按配比置于高温反应釜中,设置温度在180℃,搅拌2小时后,将高温混合液导入到注塑机中,通过注塑机一体成型得到金属纳米粒子备用;
(2)将步骤1得到的8份的金属纳米粒子与40份的pc、2份的增强剂、0.3份热稳定剂在真空条件下加热至180℃搅动混合反应,反应完成后,冷却静置,留待备用;
(3)在步骤2得到的混合物中加入注塑机,高速搅拌,搅拌时加入1份的分散剂,并加入20份的碳纤维,进而铜鼓注塑机成型pc复合材料。
实施例二:
(1)分别取上述的金属纳米粒子制备原料锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬,按配比置于高温反应釜中,设置温度在180℃,搅拌2小时后,将高温混合液导入到注塑机中,通过注塑机一体成型得到金属纳米粒子备用;
(2)将步骤1得到的10份金属纳米粒子与45份的pc、4份的增强剂、0.5份热稳定剂在真空条件下加热至180℃搅动混合反应,反应完成后,冷却静置,留待备用;
(3)在步骤2得到的混合物中加入注塑机,高速搅拌,搅拌时加入2份的分散剂,并加入30份的碳纤维,进而铜鼓注塑机成型pc复合材料。
实施例三:
(1)分别取上述金属纳米粒子制备原料锡、钨、锌、镍、钴、铁、铬,按配比置于高温反应釜中,设置温度在180℃,搅拌2小时后,将高温混合液导入到注塑机中,通过注塑机一体成型得到金属纳米粒子备用;
(2)将步骤1得到的10份的金属纳米粒子与50份的pc、6份的增强剂、0.8份热稳定剂在真空条件下加热至180℃搅动混合反应,反应完成后,冷却静置,留待备用;
(3)在步骤2得到的混合物中加入注塑机,高速搅拌,搅拌时加入3份的分散剂,并加入40份的碳纤维,进而铜鼓注塑机成型pc复合材料。
实施例1~3配方及材料性能见表1: