一种阻燃性pc/ptt/碳纳米管复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃性PC/PTT/碳纳米管复合材料。
【背景技术】
[0002]聚碳酸酯(PC)因分子刚性及空间位阻较大，其熔融温度较高，加工困难，难以制得大型薄壁制品，且制品残余应力大，易发生应力开裂，并且PC对缺口敏感,耐水解稳定性和耐溶剂性不好，这些缺陷使得PC在实际应用中受到限制。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种结晶速度快的新型聚酯材料，易于实现高速成型，且具有优异的耐溶剂性，但其制品的成型收缩率大，存在缺口冲击强度低、高温下刚性不足等缺点。将PC与PTT共混可克服PC耐化学性差、成型加工困难等不足，亦可弥补PTT耐热性差、冲击性能不高、成型收缩率大等缺陷，因而PC/PTT在汽车、家用电器、电子电气、体育用品等方面具有广泛用途。但由于PC为非结晶聚合物，PTT为半结晶聚合物，PC/PTT属于典型的非结晶与结晶聚合物共混体系，两者之间界面粘结不良，这将导致PC/PTT的冲击强度较低、力学性能不好的问题，而且阻燃性差，不能很好适于高阻燃的应用领域。为了得到高性能的PC/PTT材料，往往需要加入第三组分，以提升其性能及应用效果。碳纳米管由于具有优异的导热导电性能和极高的强度，并具有优良的耐磨与抗疲劳腐蚀、耐高热性能，以碳纳米管与PC/PTT复合，将赋予PC/PTT新的性能，因而具有很好的实用价值和重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种综合性能好的阻燃性PC/PTT/碳纳米管复合材料。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种阻燃性PC/PTT/碳纳米管复合材料，其组分按质量百分数配比为=PC 40%?60%、PTT 20%?30%、改性碳纳米管5%?10%、AS-g-GMA 2%?5%、阻燃剂6%?12%、阻燃协效剂2%?4%、增韧剂5%?8%、光稳定剂
0.5%?2%、抗氧剂0.1%?0.5%、润滑剂0.1%?1%。
[0005]所述PC为重均分子量在20000?40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯。
[0006]所述PTT为特性黏度0.7?1.1dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0007]所述改性碳纳米管为表面经过预氧化和硅烷偶联剂活化改性处理、且粒径在0.5?200nm、长度在5?20 μ m的碳纳米管。
[0008]所述AS-g-GMA为增容剂丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0009]所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚苯基膦酸二苯砜酯中的一种。
[0010]所述阻燃协效剂为三氧化二锑。
[0011 ] 所述增韧剂为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物ACR、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物MBS、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物ASA中的一种。
[0012]所述光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
[0013]所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0014]所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0015]上述的一种阻燃性PC/PTT/碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?130°c温度下干燥6?8小时，待用；
(2)、将粒径在0.5?200nm、长度在5?20 μ m的碳纳米管置于质量含量达98%以上的高氯酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，，处理2?4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纳米管置于质量含量在0.1%?1%的硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2?4h，然后过滤，并将所得滤出物于120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得所述改性碳纳米管，待用；
(3)、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入阻燃剂、阻燃协效剂、光稳定剂、抗氧剂、润滑剂，使一起混合3?5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；
(4)、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤(2)制得的改性碳纳米管和步骤(3)得到的PTT复合母料，并按重量配比加入AS-g-GMA和增韧剂，使一起混合3?5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210°C?280°C下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种阻燃性PC/PTT/碳纳米管复合材料。
[0016]本发明的有益效果是，本发明以PC/PTT作为基体，综合了 PC、PTT各自的优点，同时使用碳纳米管作为功能填料，并加入适量阻燃剂进行改性，使该发明具有优异的导热抗静电性能和阻燃性能，而且保持较好的力学性能，因而具有很好的实用价值和推广应用前旦
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【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0018]实施例1:
一种阻燃性PC/PTT/碳纳米管复合材料，其组分按质量百分数配比为:PC 40%、PTT30%、改性碳纳米管10%、AS-g-GMA 2%、氰尿酸三聚氰胺6%、三氧化二锑2%、ACR 8%、2_羟基-4-甲氧基二苯甲酮1.5%、抗氧剂0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.4%，所述PC为重均分子量在20000?40000g/mol的双酚A型芳香族聚碳酸酯，所述PTT为特性黏度0.7?1.1dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述改性碳纳米管为表面经过预氧化和硅烷偶联剂活化改性处理、且粒径在0.5?200nm、长度在5?20 μ m的碳纳米管，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0019]制备方法:(I)、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110°C?130°C温度下干燥6?8小时，待用；(2)、将粒径在0.5?200nm、长度在5?20 μ m的碳纳米管置于质量含量达98%以上的高氯酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，，处理2?4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纳米管置于质量含量在0.1%?1%的硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2?4h，然后过滤，并将所得滤出物于120°C?150°C真空烘箱干燥12?36h，即得所述改性碳纳米管，待用；(3)、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入氰尿酸三聚氰胺、三氧化二锑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、抗氧剂、季戊四醇硬脂酸酯，使一起混合3?5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；(4)、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤(2)制