碳纤维填充改性PC/PET合金及其制备方法.pdf

本发明公开了一种碳纤维填充改性PC/PET合金及其制备方法。本发明的碳纤维填充改性PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC40%～70%、PET15%～30%、SMA2%～5%、改性碳纤维5%～15%、增韧剂4%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%，所述改性碳纤维为表面经氧化剂高氯酸溶液处理过的短切聚丙烯腈碳纤维。本发明的有益效果是，本发明具有高强度、高模量、高弹性、高光泽和良好导电、导热及热稳定性等优点，而且耐老化性能强，尺寸稳定性好，成本低，易于推广。

1.  一种碳纤维填充改性PC/PET合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～70%、PET 15%～30%、SMA 2%～5%、改性碳纤维5%～15%、增韧剂4%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

2.  根据权利要求1所述的碳纤维填充改性PC/PET合金，其特征在于，所述改性碳纤维为表面经氧化剂高氯酸溶液处理过的短切聚丙烯腈碳纤维。

3.  根据权利要求1所述的碳纤维填充改性PC/PET合金，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、三元乙丙橡胶EPDM、丁腈橡胶NBR、热塑性聚氨酯TPU、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物MBS中的一种。

4.  根据权利要求1所述的碳纤维填充改性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，待用；
（2）、将短切聚丙烯腈碳纤维加入98%高氯酸溶液于60℃～90℃温度下，超声处理30～120分钟后，用去离子水冲洗3～5次，再置于真空烘箱于80℃～150℃温度干燥24～48h，即得所述的改性碳纤维；
（3）、按重量配比称取干燥的PC和PET加入高速混合机中，同时按重量配比加入SMA、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维，使一起搅拌5～15分钟，待充分混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，于210℃～260℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，即得本发明的碳纤维填充改性PC/PET合金。

碳纤维填充改性PC/PET合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种碳纤维填充改性PC/PET合金及其制备方法。
背景技术
聚碳酸酯（PC）作为综合性能优异、用途极为广泛的重要工程塑料品种，广泛用于汽车、电子电气、建筑材料、机械零件、办公自动化设备、包装、运动器械、医疗、保健、光盘和家庭用品等领域，但纯PC也存在一些缺陷，如加工性能较差，易应力开裂，缺口冲击和低温韧性差，耐磨性差，硬度低等，从而限制其的应用范围。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是由对苯二甲酸（PTA）和乙二醇缩聚而成的一种半透明结晶型热塑性聚酯，具有优良的耐磨性、耐热性、耐化学药品性、电绝缘性和力学强度高等特性，而且价格低廉，广泛用于合成涤纶纤维及薄膜制造、民用吹塑，还可以作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品。但是由于PET的玻璃化温度、熔点比较高，模温高，成型加工困难、成型周期长，制品表面粗糙、光泽度差，冲击韧性也不好，吸水性大等缺点，因而大大限制了PET的应用范围。将PC和PET共混可以互相取长补短，可广泛应用于汽车、家电、通讯等领域。然而，由于PET是结晶聚合物，PC是非结晶聚合物，PC/PET属于典型的非晶/结晶共混体系，两者的相容性不良，并导致力学性能下降，从而限制其在各个领域中应用范围的扩大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能优异的碳纤维填充改性PC/PET合金及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：碳纤维填充改性PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～70%、PET 15%～30%、SMA 2%～5%、改性碳纤维5%～15%、增韧剂4%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。
所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯。
所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述SMA为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物。
所述改性碳纤维为表面经氧化剂高氯酸溶液处理过的短切聚丙烯腈碳纤维。
所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、三元乙丙橡胶EPDM、丁腈橡胶NBR、热塑性聚氨酯TPU、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE-g-MAH、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物MBS中的一种。
所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
上述的碳纤维填充改性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，待用；
（2）、将短切聚丙烯腈碳纤维加入98%高氯酸溶液于60℃～90℃温度下，超声处理30～120分钟后，用去离子水冲洗3～5次，再置于真空烘箱于80℃～150℃温度干燥24～48h，即得所述的改性碳纤维；
（3）、按重量配比称取干燥的PC和PET加入高速混合机中，同时按重量配比加入SMA、增韧剂、抗氧剂、润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维，使一起搅拌5～15分钟，待充分混合均匀后出料；
（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，于210℃～260℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，即得本发明的碳纤维填充改性PC/PET合金。
本发明的有益效果是，本发明具有高强度、高模量、高弹性、高光泽和良好导电、导热及热稳定性等优点，而且耐老化性能强，尺寸稳定性好，成本低，易于推广。
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：
一种碳纤维填充改性PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 40%、PET 30%、SMA 4%、改性碳纤维15%、POE 10%、抗氧剂1010 0.2%、季戊四醇硬脂酸酯0.8%，所述改性碳纤维为表面经氧化剂高氯酸溶液处理过的短切聚丙烯腈碳纤维。
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，待用；（2）、将短切聚丙烯腈碳纤维加入98%高氯酸溶液于60℃～90℃温度下，超声处理30～120分钟后，用去离子水冲洗3～5次，再置于真空烘箱于80℃～150℃温度干燥24～48h，即得所述的改性碳纤维；（3）、按重量配比称取干燥的PC和PET加入高速混合机中，同时按重量配比加入SMA、POE、抗氧剂1010、季戊四醇硬脂酸酯，并按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维，使一起搅拌5～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，于210℃～260℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，即得本发明的碳纤维填充改性PC/PET合金。
实施例2：
一种碳纤维填充改性PC/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PC 63%、PET 15%、SMA 3%、改性碳纤维10%、MBS 8%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.5%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%，所述改性碳纤维为表面经氧化剂高氯酸溶液处理过的短切聚丙烯腈碳纤维。
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，待用；（2）、将短切聚丙烯腈碳纤维加入98%高氯酸溶液于60℃～90℃温度下，超声处理30～120分钟后，用去离子水冲洗3～5次，再置于真空烘箱于80℃～150℃温度干燥24～48h，即得所述的改性碳纤维；（3）、按重量配比称取干燥的PC和PET加入高速混合机中，同时按重量配比加入SMA、MBS、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、季戊四醇硬脂酸酯，并按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维，使一起搅拌5～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，于210℃～260℃温度下经过熔融混炼后挤出造粒，即得本发明的碳纤维填充改性PC/PET合金。