高强度超韧pc/pbt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，具体地说是一种高强度超韧PC/PBT复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]PC/PBT复合材料(聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯)具有高的耐热性，良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的共混合金材料。为了进一步提高PC/PBT复合材料的力学性能、改进加工性能等，往往在该共混体系中引入少量的第三组分，从而得到颇具实用价值的材料。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高强度超韧PC/PBT复合材料及其制备方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:高强度超韧PC/PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为:PC 40%?60%、PBT 20%?40%、玻璃纤维10%?15%、纳米碳纤维3%?10%、亚磷酸三苯酯0.5%?1%、相容剂2%?4%、抗氧剂0.1%?0.5%、润滑剂0.1%?1%。
[0005]所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为18000?40000g/mol。
[0006]所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8?1.5dL/g。
[0007]所述的玻璃纤维为直径在8?15 ii m、长度为3?9mm、且表面经娃烧偶联剂处理后的无碱玻璃纤维。
[0008]所述的纳米碳纤维为表面经氧(02)等离子体处理后的纳米碳纤维。
[0009]所述的相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)o
[0010]所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168按质量比1:1的复配物中的一种。
[0011]所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0012]上述的高强度超韧PC/PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将PC在鼓风干燥机中于110°C?130°C温度下干燥3?4小时，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用；
(2)、纳米碳纤维表面预处理:将纳米碳纤维置入真空度为1?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(02)等离子体的箱内进行处理0.5?3分钟，再在干燥空气中暴露5?15分钟，即得到表面经氧(02)等离子体处理后的纳米碳纤维，待用；
(3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT，加入高速混合机中搅拌3?5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2)的产物，以及加入按重量配比称取的玻璃纤维、亚磷酸三苯酯、相容齐[J、抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌5?15分钟达到混合均匀后，出料；
(4)、将步骤(3)的物料加入双螺杆挤出机中，在230°C?280°C下共混挤出，螺杆转速为150?400r/min，经过造粒即得本发明的高强度超韧PC/PBT复合材料。
[0013]本发明的有益效果是，本发明采用玻璃纤维和纳米碳纤维的协同增强、增刚作用，能够显著提高PC/PBT复合材料的强度、刚度和热稳定性等，而且亚磷酸三苯酯的加入可以很好地控制PC和PBT之间发生酯交换反应，从而保持了 PC的优良韧性和尺寸稳定性，其缺口冲击强度可达到600J/m以上，因此，本发明的PC/PBT复合材料具有高强度超韧的特征，而且翘曲变性小、尺寸稳定性好、流动性好，耐化学溶剂性能优良。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0015]一种高强度超韧PC/PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为:PC 50%、PBT30%、玻璃纤维10%、纳米碳纤维5%、亚磷酸三苯酯1%、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA) 3%、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1:1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18000?40000g/mol ;所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.8?1.5dL/g ;所述的玻璃纤维为直径在8?15 μ m、长度为3?9mm、且表面经硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维；所述的纳米碳纤维为表面经氧(O2)等离子体处理后的纳米碳纤维。
[0016]制备方法:(I)、将PC在鼓风干燥机中于110°C?130°C温度下干燥3?4小时，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用；(2)、纳米碳纤维表面预处理:将纳米碳纤维置入真空度为I?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(O2)等离子体的箱内进行处理0.5?3分钟，再在干燥空气中暴露5?15分钟，即得到表面经氧(O2)等离子体处理后的纳米碳纤维，待用；(3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT，加入高速混合机中搅拌3?5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2 )的产物，以及加入按重量配比称取的玻璃纤维、亚磷酸三苯酯、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)、抗氧剂1010与抗氧剂168按质量比1:1的复配物、季戊四醇硬脂酸酯，使一起搅拌5?15分钟达到混合均匀后，出料；(4)、将步骤(3)的物料加入双螺杆挤出机中，在230°C?280°C下共混挤出，螺杆转速为150?400r/min，经过造粒即得本发明的高强度超韧PC/PBT复合材料。
【主权项】
1.一种高强度超韧PC/PBT复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PC40%?60%、PBT 20%?40%、玻璃纤维10%?15%、纳米碳纤维3%?10%、亚磷酸三苯酯0.5%?1%、相容剂2%?4%、抗氧剂0.1%?0.5%、润滑剂0.1%?1%。
2.根据权利要求1所述的高强度超韧PC/PBT复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为直径在8?15 μ m、长度为3?9mm、且表面经硅烷偶联剂处理后的无碱玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的高强度超韧PC/PBT复合材料，其特征在于，所述的纳米碳纤维为表面经氧(O2)等离子体处理后的纳米碳纤维。
4.根据权利要求1所述的高强度超韧PC/PBT复合材料，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物(E-MA-GMA)。
5.根据权利要求1所述的高强度超韧PC/PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将PC在鼓风干燥机中于110°C?130°C温度下干燥3?4小时，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小时，待用； (2)、纳米碳纤维表面预处理:将纳米碳纤维置入真空度为I?0.2mmHg、输入电压为220V的氧(O2)等离子体的箱内进行处理0.5?3分钟，再在干燥空气中暴露5?15分钟，即得到表面经氧(O2)等离子体处理后的纳米碳纤维，待用； (3)、按重量配比称取干燥的PC和PBT，加入高速混合机中搅拌3?5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2)的产物，以及加入按重量配比称取的玻璃纤维、亚磷酸三苯酯、相容齐U、抗氧剂、润滑剂，使一起搅拌5?15分钟达到混合均匀后，出料； (4)、将步骤(3)的物料加入双螺杆挤出机中，在230°C?280°C下共混挤出，螺杆转速为150?400r/min，经过造粒即得本发明的高强度超韧PC/PBT复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度超韧PC/PBT复合材料及其制备方法。本发明的高强度超韧PC/PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC40%～60%、PBT20%～40%、玻璃纤维10%～15%、纳米碳纤维3%～10%、亚磷酸三苯酯0.5%～1%、相容剂2%～4%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明采用玻璃纤维和纳米碳纤维的协同增强、增刚作用，能够显著提高PC/PBT复合材料的强度、刚度和热稳定性等，而且亚磷酸三苯酯的加入可以很好地控制PC和PBT之间发生酯交换反应，从而保持了PC的优良韧性和尺寸稳定性，其缺口冲击强度可达到600J/m以上。
【IPC分类】C08L69-00, C08K7-14, C08K7-06, C08K9-06, C08K5-526, C08K13-06, C08L67-02, B29B9-06, C08K9-02, C08K5-134
【公开号】CN104710743
【申请号】CN201310673425
【发明人】不公告发明人
【申请人】青岛同创节能环保工程有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日