[发明专利]纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料的制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种热塑性塑料，广泛用做民用或工业用材料，具有耐热性、耐候性、耐药性、光泽好的特点。纳米碳纤维具有高模量，高强度，广泛用于高强、耐热的航天航空等部件。中国专利公开号CN102311616A公开了一种碳纤维增强的聚酯材料，其中使用较多的碳纤维，导致材料成本高昂，难以被普通民用行业所采用，并且由于该材料在阻燃方面比较欠缺，从而在一定程度上限制了其应用范围的扩展，因此有必要探索合理的制备方法使得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料消除前述的欠缺。

发明内容

本发明的任务在于提供一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料的制备方法，由该方法得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料具有优异的强度、理想的阻燃效果并且由于碳纤维含量少而得以体现经济廉价以扩展应用范围。

本发明的任务是这样来完成的，一种纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料的制备方法，其是先将按重量份数称取的聚对苯二甲酸丁二醇酯43.2～48.5份投入干燥装置中并且在120℃下干燥12h，得到干燥料，再将干燥料随同按重量份数称取的增韧剂9.4～16.3份、烯烃树脂6.1～12.6份、相容剂4.3~7.4份、抗氧剂0.4~0.9份、纤维粉9.3~14.2份、碳纤维7.5~15.7份和炭黑0.7~1.3份投入高速混合机中混合9min，得到混合料，而后将混合料转入并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经水冷却和切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料。

在本发明的一个实施例中，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯为熔点在230℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯。

在本发明的另一个实施例中，所述的增韧剂为氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

在本发明的又一个实施例中，所述的烯烃树脂为熔点在150℃的共聚聚丙烯树脂。

在本发明的再一个实施例中，所述的相容剂为马来酸酐接枝的聚丙烯树脂。

在本发明的还有一个实施例中，所述的抗氧剂为2,5-二特丁基对苯二酚。

在本发明的更而一个实施例中，所述的纤维粉为磨碎的玻璃纤维粉，长度为120～150微米。

在本发明的进而一个实施例中，所述的碳纤维为纳米碳纤维，长度为50～120微米。

在本发明的又更而一个实施例中，所述的炭黑为槽法生产的炭黑。

本发明方法制备的纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料经测试具有如下性能指标：拉伸强度155～175MPa，弯曲强度216～235MPa,缺口冲击强度65～78j/m；由于碳纤维的量选择合理，因而具有经济廉价的长处而得以拓展应用范围。

具体实施方式

实施例1：

先将按重量份数称取的熔点在230℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯48.5份投入干燥装置中，并且在120℃下干燥12h，得到干燥料，再将干燥料随同按重量份数称取的氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物12份、熔点在150℃的共聚聚丙烯树脂6.1份、由马来酸酐接枝的聚丙烯树脂6份、2,5-二特丁基对苯二酚0.9份、长度为120～150微米的磨碎玻璃纤维12份、长度为50～120微米的纳米碳纤维7.5份和由槽法生产的炭黑1.3份投入高速混合机中混合9min，得到混合料，而后将混合料转移至并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经水冷却和切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料。

实施例2：

先将按重量份数称取的熔点在230℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯43.2份投入干燥装置中，并且在120℃下干燥12h，得到干燥料，再将干燥料随同按重量份数称取的氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物16.3份、熔点在150℃的共聚聚丙烯树脂9份、由马来酸酐接枝的聚丙烯树脂7.4份、2,5-二特丁基对苯二酚0.4份、长度为120～150微米的磨碎玻璃纤维9.3份、长度为50～120微米的纳米碳纤维9份和由槽法生产的炭黑0.7份投入高速混合机中混合9min，得到混合料，而后将混合料转移至并行双螺杆挤出机中熔融挤出，经水冷却和切粒后得到纳米碳纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯合金复合材料。

实施例3：