CN104629317A - 一种pc/abs/纳米碳纤维的共混复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其组分按质量百分数配比为:PC 40%~70%、ABS 20%~40%、纳米碳纤维5%~15%、SNA 3%~10%、相容剂2%~5%、稳定剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.1%~1%。本发明的有益效果是,本发明的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,具有高强度、高硬度、高刚性和良好耐磨性能等优点,而且电性能好,成本低,在汽车、电子电器、机械零部件、仪器仪表、通讯等领域具有很好的应用潜力和广阔前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体地说是一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料。
背景技术
聚碳酸酯(PC)具有优良的力学性能、耐热性和尺寸稳定性;但PC的熔体粘度大,加工温度高,成型加工困难,且对缺口非常敏感,溶剂性能不好,价格昂贵等,这使它在许多领域中的应用受到一定限制。共混合金化是PC改性的一种重要方法,它能使PC性能更为优异而得到更广泛的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异力学性能的PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其组分按质量百分数配比为:PC 40%~70%、ABS 20%~40%、纳米碳纤维5%~15%、SNA 3%~10%、相容剂2%~5%、稳定剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.1%~1%。
所述的PC为分子量在20000~40000的双酚A型聚碳酸酯。
所述的ABS为分子量在80000~150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,其中丙烯腈的质量百分数含量为10%~30%。
所述的纳米碳纤维为表面覆盖有2~3nm硅胶薄膜的有机功能化纳米碳纤维。
所述的SNA为分子量在100000~150000的苯乙烯-丙烯腈共聚物,其中丙烯腈的质量百分数含量为20%~35%。
所述的稳定剂为高分子量受阻胺光稳定剂HS-622。
所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1:2的复配物。
所述的润滑剂为硬酯酸钙、乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。
上述的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混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℃~130℃温度下干燥3~4小时,ABS在80℃~90℃下干燥2~4小时,待用;
(2)、纳米碳纤维表面处理:将纳米碳纤维加入体积比4:1的(重量)98%浓硫酸和(重量)30%双氧水的混合液,并通过超声浴反应2~4小时,再用去离子水和丙酮洗涤3~8次后,在80℃~85℃下干燥3~4小时,得到表面氧化处理纳米碳纤维,经出料称取后加入反应釜中,并将占表面氧化处理纳米碳纤维质量5wt%的聚二甲基硅氧烷加入反应釜中,在反应温度300℃~350℃下低速搅拌3~5小时,然后自然冷却至低于40℃以下,再依次采用丙酮清洗和通过甲苯萃取,所得产物在蒸汽浴室进行蒸干浓缩,用丙酮清洗,然后在真空烘箱中80℃~85℃下干燥2小时以上,即制得所述的有机功能化纳米碳纤维,待用;
(3)、按重量配比称取干燥的PC和ABS,加入高速混合机中搅拌均匀后,再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SNA、相容剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂,使一起搅拌5~25分钟和达到混合均匀后,出料;
(4)、将步骤(3)的混和物加入双螺杆挤出机中,在240℃~270℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒,即得成品。
本发明的有益效果是,本发明的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,具有高强度、高硬度、高刚性和良好耐磨性能等优点,而且电性能好,成本低,在汽车、电子电器、机械零部件、仪器仪表、通讯等领域具有很好的应用潜力和广阔前景。
具体实施方式
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。
一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其组分按质量百分数配比为:PC 50%、ABS 24%、纳米碳纤维15%、SNA 5%、相容剂3%、高分子量受阻胺光稳定剂HS-622 2%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1:2的复配物0.3%、硬酯酸钙0.7%。其中,所述的PC为分子量在20000~40000的双酚A型聚碳酸酯;所述的ABS为分子量在80000~150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,其中丙烯腈的质量百分数含量为10%~30%;所述的纳米碳纤维为表面覆盖有2~3nm硅胶薄膜的有机功能化纳米碳纤维;所述的SNA为分子量在100000~150000的苯乙烯-丙烯腈共聚物,其中丙烯腈的质量百分数含量为20%~35%。
制备方法:(1)、将PC在鼓风干燥机中于110℃~130℃温度下干燥3~4小时,ABS在80℃~90℃下干燥2~4小时,待用;(2)、纳米碳纤维表面处理:将纳米碳纤维加入体积比4:1的(重量)98%浓硫酸和(重量)30%双氧水的混合液,并通过超声浴反应2~4小时,再用去离子水和丙酮洗涤3~8次后,在80℃~85℃下干燥3~4小时,得到表面氧化处理纳米碳纤维,经出料称取后加入反应釜中,并将占表面氧化处理纳米碳纤维质量5wt%的聚二甲基硅氧烷加入反应釜中,在反应温度300℃~350℃下低速搅拌3~5小时,然后自然冷却至低于40℃以下,再依次采用丙酮清洗和通过甲苯萃取,所得产物在蒸汽浴室进行蒸干浓缩,用丙酮清洗,然后在真空烘箱中80℃~85℃下干燥2小时以上,即制得所述的有机功能化纳米碳纤维,待用;(3)、按重量配比称取干燥的PC和ABS,加入高速混合机中搅拌均匀后,再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SNA、相容剂、高分子量受阻胺光稳定剂HS-622、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯抗氧剂168按质量比1:2的复配物、硬酯酸钙,使一起搅拌5~25分钟和达到混合均匀后,出料;(4)、将步骤(3)的混和物加入双螺杆挤出机中,在240℃~270℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒,即得成品。
Claims (5)
1.一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PC 40%~70%、ABS 20%~40%、纳米碳纤维5%~15%、SNA 3%~10%、相容剂2%~5%、稳定剂0.5%~3%、抗氧剂0.1%~0.5%、润滑剂0.1%~1%。
2.根据权利要求1所述的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其特征在于,所述的纳米碳纤维为表面覆盖有2~3nm硅胶薄膜的有机功能化纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其特征在于,所述的SNA为分子量在100000~150000的苯乙烯-丙烯腈共聚物,其中丙烯腈的质量百分数含量为20%~35%。
4.根据权利要求1所述的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混复合材料,其特征在于,所述的稳定剂为高分子量受阻胺光稳定剂HS-622。
5.根据权利要求1所述的一种PC/ABS/纳米碳纤维的共混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℃~130℃温度下干燥3~4小时,ABS在80℃~90℃下干燥2~4小时,待用;
(2)、纳米碳纤维表面处理:将纳米碳纤维加入体积比4:1的(重量)98%浓硫酸和(重量)30%双氧水的混合液,并通过超声浴反应2~4小时,再用去离子水和丙酮洗涤3~8次后,在80℃~85℃下干燥3~4小时,得到表面氧化处理纳米碳纤维,经出料称取后加入反应釜中,并将占表面氧化处理纳米碳纤维质量5wt%的聚二甲基硅氧烷加入反应釜中,在反应温度300℃~350℃下低速搅拌3~5小时,然后自然冷却至低于40℃以下,再依次采用丙酮清洗和通过甲苯萃取,所得产物在蒸汽浴室进行蒸干浓缩,用丙酮清洗,然后在真空烘箱中80℃~85℃下干燥2小时以上,即制得所述的有机功能化纳米碳纤维,待用;
(3)、按重量配比称取干燥的PC和ABS,加入高速混合机中搅拌均匀后,再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SNA、相容剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂,使一起搅拌5~25分钟和达到混合均匀后,出料;
(4)、将步骤(3)的混和物加入双螺杆挤出机中,在240℃~270℃下经充分融熔共混后挤出、冷却造粒,即得成品。
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CN109467906A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-15 | 厦门众臣元科技有限公司 | 一种脚轮复合材料及其制备方法 |
CN112812530A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 金发科技股份有限公司 | 一种pc/abs合金及其制备方法和应用 |
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