一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料

一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料。

背景技术

PC/PBT（聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯）合金材料具有翘曲变性小、尺寸稳定性好、流动性好，收缩痕及线性热膨胀系数小、耐化学性好等优点，目前已在许多领域中得到了广泛的应用。但未经改性的PC/PBT的相容剂不好，两者容易发生酯交换反应。为了进一步提高PC/PBT合金的力学性能和加工性能，往往需在该合金体系中引入第三组份，目的在于提高强度和抑制酯交换反应、以拓展其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 40%～60%、PBT 20%～40%、相容剂1%～3%、酯交换抑制剂0.1%～1%、改性碳纤维5%～15%、增韧剂4%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、PETS 0.1%～1%。

所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯。

所述PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述相容剂为丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐。

所述酯交换抑制剂为亚磷酸三苯酯、焦磷酸二氢二钠、磷酸二氧钠、磷酸二氢氨中的一种。

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、三元乙丙橡胶EPDM、橡胶NBR、热塑性聚氨酯TPU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PETS为润滑剂硬脂酸酯。

上述的一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料的制备方法，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，PBT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，待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入相容剂、酯交换抑制剂、增韧剂、抗氧剂、PETS，并按重量配比加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15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，在210℃～260℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料。

本发明的有益效果是，本发明在兼具有PC和PBT各自优异性能的同时，还具有高强度、高模量、高刚性和良好耐高温耐腐蚀性能，而且加工性能好，成本低，适应性广，易于推广。

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。

实施例1：

一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 51%、PBT 20%、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐3%、亚磷酸三苯酯0.5%、改性碳纤维15%、POE 10%、抗氧剂1010 0.1%、PETS 0.4%，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，PBT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，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、亚磷酸三苯酯、改性碳纤维、POE、抗氧剂1010、PETS，并按重量配比加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15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，在210℃～260℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料。

实施例2：

一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PC 47%、PBT 30%、丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐3%、亚磷酸三苯酯1%、改性碳纤维10%、EPDM 8%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.2%、PETS 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，PBT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，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PC和PBT加入高速混合机中，同时按重量配比加入丙烯腈-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、亚磷酸三苯酯、改性碳纤维、EPDM、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、PETS，并按重量配比加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15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，在210℃～260℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种碳纤维填充改性PC/PBT合金材料。