[發明專利]一種碳纖維增強PET組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201610425705.7
• 申請日: 2016-06-14
• 公開（公告）號: CN107501872B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 楊桂生;吳安琪;范繼賢
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L83/04;C08L51/06;C08L23/08;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/08;C08K5/098;C08K5/20;B29C48/92
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明提供一種碳纖維增強PET組合物及其制備方法，其由30?60份PET、0?10份PBT、25?45份碳纖維、5?15份硫酸鋇晶須、0?5份增韌劑、5?10份成核劑和5?10份表面改善劑經混合、擠出造粒制備而成。本發明通過硫酸鋇晶須和表面改善劑之間相互配合，共同改善了PET組合物在注塑后表面浮纖現象，并提高碳纖維增強PET組合物的抗壓性能。

技術領域

本發明屬于高分子復合材料領域，具體涉及一種碳纖維增強PET組合物及其制備方法。

背景技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)是最早實現工業化的聚酯材料，但初期幾乎都用于合成纖維；80年代以后，在成核劑和結晶促進劑相繼研發成功后，PET才逐漸開始作為工程塑料使用，并與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)一起作為熱塑性聚酯，成為五大工程塑料之一。PET在較寬的溫度范圍內具有優良的物理機械性能，長期使用溫度可達120℃；其電絕緣性優良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好；PET還具有優良的抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦性和尺寸穩定性；所以其被廣泛用做纖維、薄膜、工程塑料、聚酯瓶等。但PET結晶速率慢，成型加工困難，模塑溫度高，生產周期長，沖擊性能差。目前一般通過增強、填充、共混等方法改進其加工性和物性，其中以碳纖維增強效果明顯，能提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性，但注塑制件的表面有浮纖，不僅影響美觀，而且影響作為耐壓制件的性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種碳纖維增強PET組合物及其制備方法，改善了PET組合物表面浮纖情況，改善了制件外觀和耐壓性能。

本發明的技術方案如下：

一種碳纖維增強PET組合物，其由以下組分按重量份制備而成：

進一步方案，所述PET的特性粘度范圍為0.6-1.0dl/g。

所述碳纖維為短切碳纖維，其長度為2-5mm、直徑為7-13微米。

所述硫酸鋇晶須的平均粒徑為100μm、抗壓強度為100Mpa、密度為0.25g/cc。

所述增韌劑選自馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。

所述成核劑為苯甲酸鈉。

所述表面改善劑為乙撐雙脂肪酸酰胺(TAF)和硅酮按重量比1：1組成的混合物。

本發明的另一個發明目的是提供上述碳纖維增強PET組合物的制備方法，其步驟如下：

(1)將PET和PBT分別進行干燥；

(2)按配比，將干燥后的PET、PBT、碳纖維、硫酸鋇晶須、增韌劑、成核劑和表面改善劑，加入高速混合機中攪拌3-5min；

(3)將混合均勻的物料從雙螺桿擠出機的加料口加入，經雙螺桿擠出機熔融擠出、造粒，制備得碳纖維增強PET組合物。

進一步方案，所述步驟(1)中PET是在溫度為110-140℃條件下干燥4-5h；PBT是在溫度為110-120℃條件下干燥4-5h；

所述步驟(3)中雙螺桿擠出機一區溫度220-250℃、二區溫度225-265℃、三區溫度235-275℃、四區溫度245-285℃、五區溫度240-280℃、六區溫度245-285℃，機頭溫度245-285℃，主機轉速是15-35HZ。

本發明同現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明的碳纖維增強PET中加入硫酸鋇晶須和表面改善劑，硫酸鋇晶須和表面改善劑之間相互配合，并改進碳纖維和PET之間的界面相容性，提高分散相和連續相的均勻性，增加界面粘接強度，減少碳纖維與樹脂的分離，從而共同改善了PET組合物在注塑后表面浮纖現象。