[發明專利]碳纖維增強PBT和PET合金

無效

• 申請號: 201310397399.7
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN104419135A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 青島欣展塑膠有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K9/04;C08K7/06;C08K3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種碳纖維增強PBT和PET合金。

背景技術

聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是20世紀70年代獲得迅速發展的一種新型工程塑料，其一般力學性能均優于聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），并具有良好的韌性，可模塑成型，但其流動性，耐熱性均不如PET，且價格較高。由于PBT和PET化學結構相似，將兩者共混可以取長補短，獲得綜合性能較為理想的PBT和PET合金。但PBT和PET合金存在熱變形溫度低、收縮率大、對缺口敏感等缺點，極大的限制了其應用。碳纖維具有高強度、低密度、高耐溫、耐水、耐腐蝕等特點，是一種優異的高強度增強材料，已在軍事及民用工業的各個領域取得廣泛應用。碳纖維增強PBT和PET合金具有非常高的比強度，目前國內外對其研究甚少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有優異力學性能的碳纖維增強PBT和PET合金。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：碳纖維增強PBT和PET合金，其組分按質量百分數配比為：PBT?20%～50%、PET?20%～50%、碳纖維10%～20%、增韌劑4%～10%、擴鏈劑0.1%～1%、成核劑0.1%～2%、抗水解劑0.5%～2%、抗氧劑0.1%～1%、其它助劑0～1%。

所述的PBT為聚對苯二甲酸丁二醇酯。

所述的PET為聚對苯二甲酸乙二醇酯。

所述的碳纖維為表面經聚丙烯腈改性處理過的碳纖維，其具體為將碳纖維浸潤在聚丙烯腈溶液，再將經浸潤處理的碳纖維于50℃～300℃烘箱內預氧化0.1～100小時、并烘干，獲得表面改性的碳纖維；其中，所述的聚丙烯腈溶液為聚丙烯腈低聚物與溶劑配制而成的溶液，所述溶劑為水、乙醇、丙酮中的一種。

所述的增韌劑為馬來酸酐接枝高分子彈性體，優選NBR-g-MAH、SBR-g-MAH、TPU-g-MAH、SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH中的一種。

所述的擴鏈劑為均苯四甲酸酐（PMDA）、4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、亞磷酸三苯酯（TPPi）中的一種。

所述的成核劑為石滑粉、三氧化二鋁、苯甲酸鈉、乙烯-甲基丙烯酸鈉離子聚合物中的一種。

所述的抗水解劑為碳化二亞胺。

所述的抗氧劑為抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物。

上述的碳纖維增強PBT和PET合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）碳纖維預處理：首先配制聚丙烯腈溶液，然后將碳纖維浸潤在聚丙烯腈溶液，再將經浸潤處理的碳纖維于50℃～300℃烘箱內預氧化0.1～100小時、并烘干，獲得表面改性預處理的碳纖維，待用；

（2）按重量配比稱取PBT和PET，加入高速混合機中充分混合3～5分鐘，然后再加入按重量配比稱取的增韌劑、擴鏈劑、成核劑、抗水解劑、抗氧劑和其它助劑，繼續混合5～15分鐘，使混合均勻后出料；

（3）將步驟（2）的混合料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，將步驟（1）獲得表面改性預處理碳纖維按重量配比稱取、并從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，調整雙螺桿擠出機的主側喂料口轉速以均勻碳纖維含量，通過雙螺桿擠出機熔融混煉擠出、冷卻造粒，即得本發明的碳纖維增強PBT和PET合金。

本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明制得的碳纖維增強PBT和PET合金，具有高強度、高韌性、高耐熱性能和良好耐環境應力性能等顯著優點，可廣泛應用于化工、機械、醫療、軍事、航空、汽車工業等行業。

具體實施方式

下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。

實施例1：

一種碳纖維增強PBT和PET合金，其組分按質量百分數配比為：PBT?40%、PET?33%、碳纖維15%、NBR-g-MAH?8%、均苯四甲酸酐（PMDA）0.4%、石滑粉1%、碳化二亞胺1%、抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物0.6%、其它助劑1%。其中，所述的碳纖維為表面經聚丙烯腈改性處理過的碳纖維，其具體為將碳纖維浸潤在聚丙烯腈溶液，再將經浸潤處理的碳纖維于50℃～300℃烘箱內預氧化0.1～100小時、并烘干，獲得表面改性的碳纖維；其中，所述的聚丙烯腈溶液為聚丙烯腈低聚物與丙酮配制而成的溶液。