一种pet/ptt/碳纤维共混组合物的制作方法
【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/碳纤维共混组合物。
【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。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ΡΕΤ/ΡΤΤ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ΡΕΤ/ΡΤΤ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ΡΕΤ/ΡΤΤ合金，往往需要加入第三组分，以提高ΡΕΤ/ΡΤΤ的性能，更好地提升ΡΕΤ/ΡΤΤ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ΡΕΤ/ΡΤΤ合金将具有很高的实用价值。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种阻燃性好、强度高的ΡΕΤ/ΡΤΤ/碳纤维共混组合物。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种ΡΕΤ/ΡΤΤ/碳纤维共混组合物，其组分按质量百分数配比为:ΡΕΤ 30%?60%、ΡΤΤ 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%。
[0005]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。
[0006]所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯PSPPP。
[0010]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。
[0011]所述PETS为季戊四醇硬脂酸酯。
[0012]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°C?120°C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°C?28°C，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°C?150°C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°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/碳纤维共混组合物。
[0013]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。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0015]实施例1:
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 55%、PTT 20%、改性碳纤维 10%、POE-g-MAH 5%, PSPPP 6%, MGE 3%、苯甲酸钠 0.5%、抗氧剂 1010 0.1%、抗氧剂168 0.1%、PETS 0.3%，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。
[0016]制备方法:(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)、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°C?28°C，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°C?150°C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P0E-g-MAH、PSPPP、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°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/碳纤维共混组合物。
[0017]实施例2:
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%、PTT 25%、改性碳纤维 20%、SEBS-g-MAH 8%,PSPPP 12%、MGE 4%、苯甲酸钠 0.2%、抗氧剂 1010 0.1%、抗氧剂168 0.2%,PETS 0.5%，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。
[0018] 制备方法:(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)、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°C?28°C，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°C?150°C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SEBS-g-MAH、PSPPP、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°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/碳纤维共混组合物。
【主权项】
1.一种PET/PTT/碳纤维共混组合物，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PET30%?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%。
2.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/碳纤维共混组合物，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/碳纤维共混组合物，所述高分子弹性体接枝物为 POE-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA 中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/碳纤维共混组合物，所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯。
5.根据权利要求1所述的一种PET/PTT/碳纤维共混组合物的制备方法，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)、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°C?28°C，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°C?150°C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°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/碳纤维共混组合物。
【专利摘要】本发明公开了一种PET/PTT/碳纤维共混组合物，其组分按质量百分数配比为：PET30%～60%、PTT20%～30%、改性碳纤维5%～20%、弹性体接枝物5%～8%、阻燃剂6%～12%、MGE2%～4%、苯甲酸钠0.1%～1%、抗氧剂10100.1%～0.5%、抗氧剂1680.1%～0.5%、PETS0.1%～1%。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。
【IPC分类】C08K9-10, C08K5-103, C08K7-06, B29B9-06, C08L51-06, C08K5-098, C08L51-00, C08K13-06, B29C47-92, C08L67-02
【公开号】CN104845263
【申请号】CN201410786598
【发明人】不公告发明人
【申请人】王妮娜
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月18日