CN106893294A - 高强度合金材料 - Google Patents

高强度合金材料 Download PDF

Info

Publication number
CN106893294A
CN106893294A CN201510962641.XA CN201510962641A CN106893294A CN 106893294 A CN106893294 A CN 106893294A CN 201510962641 A CN201510962641 A CN 201510962641A CN 106893294 A CN106893294 A CN 106893294A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
pet
carbon nano
silica
minutes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510962641.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张瑞仙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG TIANFUFEI WEAVING MATERIALS CO Ltd
Original Assignee
SHANDONG TIANFUFEI WEAVING MATERIALS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG TIANFUFEI WEAVING MATERIALS CO Ltd filed Critical SHANDONG TIANFUFEI WEAVING MATERIALS CO Ltd
Priority to CN201510962641.XA priority Critical patent/CN106893294A/zh
Publication of CN106893294A publication Critical patent/CN106893294A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强度高刚度PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 50％～70％、PET 10％～30％、纳米碳纤维5％～15％、二氧化硅2％～8％、相容剂2％～5％、偶联剂0.2％～1％、抗氧剂0.1％～0.5％、分散剂0.1％～1％。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用表面经氧化预处理后的纳米碳纤维填充改性PC/PET合金，具有高比强度、高比模量、高导电导热等优点，添加相容剂有利于提高PC和PET两者的相容性，并且还提高了PC/PET合金的综合性能，添加二氧化硅进一步提高了合金体系的强度、硬度和耐热性能。

Description

高强度合金材料
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高强度高刚度PC/PET合金。
背景技术
PC/PET合金(聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯)是一种综合性能较为理想的工程塑料，它既具有PC刚性和耐热性，又具有PET的耐溶剂性，可广泛应用于汽车、家电、通讯等领域。但由于PET是结晶聚合物，PC是非结晶聚合物，PC/PET合金属于典型的非晶/结晶共混体系，而且两者共混对其力学性能有较大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米碳纤维填充增强的高强度高刚度PC/PET合金。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强度高刚度PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 50％～70％、PET 10％～30％、纳米碳纤维5％～15％、二氧化硅2％～8％、相容剂2％～5％、偶联剂0.2％～1％、抗氧剂0.1％～0.5％、分散剂0.1％～1％。
所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的纳米碳纤维为表面经氧化预处理的纳米碳纤维，其处理方法为：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维。
所述的二氧化硅为粒径在20～100nm之间的气相纳米二氧化硅。
所述的相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸水甘油酯(SAG)、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(MGE)、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(AS-g-GMA)中的一种。
所述的偶联剂为铝钛复合偶联剂。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物。
所述的分散剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。
上述的一种高强度高刚度PC/PET合金的制备方法，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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，二氧化硅在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
(2)、纳米碳纤维表面经氧化预处理：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维，待用；
(3)、按重量配比称取干燥的二氧化硅和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌15～40分钟，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷却至低于40℃出料，待用；
(4)、按重量配比称取干燥的PC和PET，加入高速混合机中，搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2)得到的表面经氧化预处理的纳米碳纤维和步骤(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同时加入按重量配比称取的相容剂、抗氧剂和分散剂，继续搅拌10～30分钟，使充分混合均匀后出料；
(5)、将步骤(4)的混合料加入双螺杆挤出机中，在235℃～270℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用表面经氧化预处理后的纳米碳纤维填充改性PC/PET合金，具有高比强度、高比模量、高导电导热等优点，添加相容剂有利于提高PC和PET两者的相容性，并且还提高了PC/PET合金的综合性能，添加二氧化硅进一步提高了合金体系的强度、硬度和耐热性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种高强度高刚度PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 55％、PET 30％、纳米碳纤维10％、二氧化硅2％、苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)2％、铝钛复合偶联剂0.2％、抗氧剂0.2％、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)0.6％。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的纳米碳纤维为表面经氧化预处理的纳米碳纤维，其处理方法为：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维；所述的二氧化硅为粒径在20～100nm之间的气相纳米二氧化硅；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物。
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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，二氧化硅在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；(2)、纳米碳纤维表面经氧化预处理：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维，待用；(3)、按重量配比称取干燥的二氧化硅和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌15～40分钟，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷却至低于40℃出料，待用；(4)、按重量配比称取干燥的PC和PET，加入高速混合机中，搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2)得到的表面经氧化预处理的纳米碳纤维和步骤(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同时加入按重量配比称取的苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)、抗氧剂和季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，继续搅拌10～30分钟，使充分混合均匀后出料；(5)、将步骤(4)的混合料加入双螺杆挤出机中，在235℃～270℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。
实施例2：
一种高强度高刚度PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 50％、PET 24％、纳米碳纤维15％、二氧化硅5％、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(MGE)4％、铝钛复合偶联剂0.5％、抗氧剂0.5％、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)1％。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～40000g/mol；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的纳米碳纤维为表面经氧化预处理的纳米碳纤维，其处理方法为：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维；所述的二氧化硅为粒径在20～100nm之间的气相纳米二氧化硅；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量1：1比例的复配物。
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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，二氧化硅在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；(2)、纳米碳纤维表面经氧化预处理：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维，待用；(3)、按重量配比称取干燥的二氧化硅和铝钛复合偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌15～40分钟，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷却至低于40℃出料，待用；(4)、按重量配比称取干燥的PC和PET，加入高速混合机中，搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2)得到的表面经氧化预处理的纳米碳纤维和步骤(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同时加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯三元聚合物(MGE)、抗氧剂和季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，继续搅拌10～30分钟，使充分混合均匀后出料；(5)、将步骤(4)的混合料加入双螺杆挤出机中，在235℃～270℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。

Claims (3)

1.高强度合金材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 50％～70％、PET 10％～30％、纳米碳纤维5％～15％、二氧化硅2％～8％、相容剂2％～5％、偶联剂0.2％～1％、抗氧剂0.1％～0.5％、分散剂0.1％～1％。
2.根据权利要求1所述的高强度合金材料，其特征在于，所述的纳米碳纤维为表面经氧化预处理的纳米碳纤维，其处理方法为：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高刚度PC/PET合金的制备方法，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，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，二氧化硅在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；
(2)、纳米碳纤维表面经氧化预处理：将纳米碳纤维加入体积比3：1的98％(质量百分比)浓硫酸和70％(质量百分比)浓硝酸的混合液，在60℃～90℃温度下反应10～40分钟，然后先后用氢氧化钠溶液中和、用水清洗，直至pH值不显酸性，再在80℃～120℃烘干，即得表面经氧化预处理的纳米碳纤维，待用；
(3)、按重量配比称取干燥的二氧化硅和偶联剂，加入超声振荡发生器或转速不低于3000转/分钟的高速混合机中，于100℃～120℃温度下搅拌15～40分钟，得到表面改性后的二氧化硅，然后冷却至低于40℃出料，待用；
(4)、按重量配比称取干燥的PC和PET，加入高速混合机中，搅拌2～5分钟，然后加入按重量配比称取步骤(2)得到的表面经氧化预处理的纳米碳纤维和步骤(3)得到的表面改性后的二氧化硅，同时加入按重量配比称取的相容剂、抗氧剂和分散剂，继续搅拌10～30分钟，使充分混合均匀后出料；
(5)、将步骤(4)的混合料加入双螺杆挤出机中，在235℃～270℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得成品。
CN201510962641.XA 2015-12-17 2015-12-17 高强度合金材料 Pending CN106893294A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510962641.XA CN106893294A (zh) 2015-12-17 2015-12-17 高强度合金材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510962641.XA CN106893294A (zh) 2015-12-17 2015-12-17 高强度合金材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106893294A true CN106893294A (zh) 2017-06-27

Family

ID=59190632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510962641.XA Pending CN106893294A (zh) 2015-12-17 2015-12-17 高强度合金材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106893294A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113817304A (zh) * 2021-09-18 2021-12-21 金旸（厦门）新材料科技有限公司 一种复合纳米二氧化硅改性pc/abs合金材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113817304A (zh) * 2021-09-18 2021-12-21 金旸（厦门）新材料科技有限公司 一种复合纳米二氧化硅改性pc/abs合金材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104672871A (zh) 一种耐磨抗划伤pc/pet改性合金及其制备方法
CN104725812A (zh) 一种填充增强pc/pet合金及其制备方法
CN103881332A (zh) 玻纤增强pbt/pc合金材料及其制备方法
CN106893294A (zh) 高强度合金材料
CN106751639A (zh) 高强度合金材料
CN105419281A (zh) 导电导热改性材料
CN108148381A (zh) 高强度合金材料
CN104710744A (zh) 增韧高抗冲改性pc/pet合金材料及其制备方法
CN104419168A (zh) 高抗冲抗静电加强pc复合材料
CN105462213A (zh) 高强度合金材料
CN102990901A (zh) 聚对苯甲酰聚对苯二胺树脂聚合用组合式双螺杆挤出机
CN108148377A (zh) 一种改性材料及其制备方法
CN104693718A (zh) 一种高光泽高抗冲高强度改性的pc/pet复合材料
CN108822502B (zh) 一种pet/pbe复合材料及其制备方法
CN104845320A (zh) 增韧增强抗静电pc/ptt合金及其制备方法
CN104419153A (zh) 抗静电增韧增强级pbt和pet合金
CN104845208A (zh) 一种高韧高强的聚对苯二甲酸丙二醇酯组合物
CN104693724A (zh) 一种耐老化性能优良的pc/pet合金
CN104672813A (zh) 一种核壳粒子增韧高强度pet材料及其制备方法
CN104845337A (zh) 增强改性pc/ptt合金及其制备方法
CN104629330A (zh) 一种增韧改性pc/abs合金塑料
CN104672858A (zh) 低光泽耐候抗划伤改性pc复合材料
CN104341744A (zh) 用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的核壳增韧母粒
CN104693750A (zh) 一种耐热增强改性pc/pbt合金及其制备方法
CN108148383A (zh) 纳米碳纤维增强pc/pet合金

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170627