一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金

一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金。

背景技术

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）/ PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯）是一种新型的塑料合金材料，它具有优良的理化性能和加工性能，而且成本低，因而在汽车、电子电气、纤维等领域将具有良好的应用前景。但未经改性的PET/PTT存在韧性不好、力学强度不稳定等问题，这将大大地限制了其的应用效果和应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PET 36%～64%、PTT 20%～30%、SMA 3%～6%、改性碳纤维5%～10%、增韧剂5%～8%、纳米竹碳2%～8%、成核剂0.5%～1%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

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。

所述增韧剂为马来酸酐接枝高分子弹性体，选自POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、TPU-g-MAH、SEBS-g-MAH、NBR-g-MAH中的一种。

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

所述成核剂为滑石粉、纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、碳酸氢钠、苯甲酸钠中的一种。

所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述润滑剂为硬脂酸酯。

上述的一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PET和PTT在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，即得所述改性碳纤维，待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入增韧剂、纳米竹碳、抗氧剂、润滑剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥，即一种PTT复合母料；

（4）、按重量配比称取干燥的PET加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA和成核剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金。

本发明的有益效果是，本发明具有高强度、高抗冲、高耐热和优良抗菌防紫外效果，将极大地提升了PET/PTT的应用效果和应用领域。

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：

一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PET 36%、PTT 30%、SMA 6%、改性碳纤维10%、POE-g-MAH 8%、纳米竹碳8%、纳米二氧化硅1%、抗氧剂0.5%、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，所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的竹碳粉体，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PET和PTT在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，即得所述改性碳纤维，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入POE-g-MAH、纳米竹碳、抗氧剂、硬脂酸酯，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥，即一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PET加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA和纳米二氧化硅，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金。

实施例2：

一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金，其组分按质量百分数配比为：PET 64%、PTT 20%、SMA 3%、改性碳纤维5%、SEBS-g-MAH 5%、纳米竹碳2%、苯甲酸钠0.5%、抗氧剂0.1%、硬脂酸酯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，所述纳米竹碳为表面经过纳米二氧化钛改性处理、且粒径在20～80nm的竹碳粉体，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PET和PTT在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，即得所述改性碳纤维，待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入SEBS-g-MAH、纳米竹碳、抗氧剂、硬脂酸酯，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥，即一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PET加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纤维和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA和苯甲酸钠，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种以碳纤维增强和纳米竹碳抗菌的PET/PTT合金。