一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒

一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒

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增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是由对苯二甲酸和1，3-丙二醇缩聚而制得的一种继聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）之后的新型聚酯高分子材料，而且PTT在机械特性、耐气候性、耐热老化性和抗水解性方面比PET和PBT更优异。由于PTT具有优异的综合性能而被广泛应用于纤维、薄膜、工程塑料等领域。但PTT单独使用却存在缺口冲击强度低、缺口敏感性大的缺陷，将大大限制了PTT在各个领域中的应用。而且，随着社会的进步，人们对PTT抗菌性能的要求越来越高，拥有良好抗菌性能的PTT制品将受到了广大消费者的青睐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒，其组分按质量百分数配比为：PTT树脂15%～60%、改性碳纤维5%～25%、增韧剂10%～20%、纳米改性竹碳15%～30%、热稳定剂3%～8%、相容剂2%～6%、分散剂0.5%～5%。

所述PTT树脂为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

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）、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。

所述纳米改性竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的纳米竹碳。

所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸镉、亚磷酸三苯酯中的一种。

所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA）。

所述分散剂为硬脂酸钙、聚丙烯酸钠、白油、TAS-2A、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸酯中的一种。

上述的一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PTT树脂置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8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PTT树脂加入高速混合机中，同时按重量配比加入增韧剂、纳米改性竹碳、热稳定剂、相容剂和分散剂，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℃～280℃下经熔融共混后挤出造粒，然后进行干燥、包装，即得本发明的一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒。

本发明的有益效果是，本发明具有环保、无污染、高分散、高强度、高抗冲、高耐热、以及拥有强大吸附、杀菌、除臭、净化等功能，而且使用方便，在生产PTT添加时，将具有良好的改性效果和广阔的应用前景。

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：

一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒，其组分按质量百分数配比为：PTT树脂40%、改性碳纤维15%、POE 15%、纳米改性竹碳20%、硬脂酸钡5%、SMA 3%、硬脂酸钙2%，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，所述纳米改性竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的纳米竹碳。

制备方法：（1）、将PTT树脂置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8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PTT树脂加入高速混合机中，同时按重量配比加入POE、纳米改性竹碳、硬脂酸钡、SMA和硬脂酸钙，并按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维，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℃～280℃下经熔融共混后挤出造粒，然后进行干燥、包装，即得本发明的一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒。

实施例2：

一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒，其组分按质量百分数配比为：PTT树脂27%、改性碳纤维25%、MBS 15%、纳米改性竹碳20%、亚磷酸三苯酯3%、SMA 6%、硬脂酸酯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，所述纳米改性竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的纳米竹碳。

制备方法：（1）、将PTT树脂置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8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PTT树脂加入高速混合机中，同时按重量配比加入MBS、纳米改性竹碳、亚磷酸三苯酯、SMA和硬脂酸酯，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℃～280℃下经熔融共混后挤出造粒，然后进行干燥、包装，即得本发明的一种碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PTT功能母粒。