[发明专利]一种改性PC/PTT/碳纳米管的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种改性PC/PTT/碳纳米管的复合材料。

背景技术

聚碳酸酯（PC）因分子刚性及空间位阻较大，其熔融温度较高，加工困难，难以制得大型薄壁制品，且制品残余应力大，易发生应力开裂，并且PC对缺口敏感，耐水解稳定性和耐溶剂性不好，这些缺陷使得PC在实际应用中受到限制。聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种结晶速度快的新型聚酯材料，易于实现高速成型，且具有优异的耐溶剂性，但其制品的成型收缩率大，存在缺口冲击强度低、高温下刚性不足等缺点。将PC与PTT共混可克服PC耐化学性差、成型加工困难等不足，亦可弥补PTT耐热性差、冲击性能不高、成型收缩率大等缺陷，因而PC/PTT在汽车、家用电器、电子电气、体育用品等方面具有广泛用途。但由于PC为非结晶聚合物，PTT为半结晶聚合物，PC/PTT属于典型的非结晶与结晶聚合物共混体系，两者之间界面粘结不良，这将导致PC/PTT的冲击强度较低、力学性能不好的问题。为了得到高性能的PC/PTT材料，往往需要加入第三组分，以提升其性能及应用效果。碳纳米管由于具有优异的导热导电性能和极高的强度，并具有优良的耐磨与抗疲劳腐蚀、耐高热性能，以碳纳米管与PC/PTT复合，将赋予PC/PTT新的性能，因而具有很好的实用价值和重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能好和具有优异导热抗静电性能的改性PC/PTT/碳纳米管的复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改性PC/PTT/碳纳米管的复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC 30%～60%、PTT 10%～30%、改性碳纳米管5%～15%、E-MA-GMA 2%～4%、ACR 5%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂0.1%～1%、玻璃纤维8%～12%。

所述PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述改性碳纳米管为表面经过氧化预处理和γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂活化处理、且粒径在0.5～200nm、长度在5～20μm的碳纳米管。

所述E-MA-GMA为相容剂乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物。

所述ACR为具有核壳结构增韧的甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。

所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或改性乙撑双脂肪酸酰胺。

所述阻燃剂为质量比1：5的全氟丁基磺酸钾与聚四氟乙烯的复合物。

所述玻璃纤维为表面经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂处理、且平均直径在4～17μm的无碱短切玻璃纤维。

上述的一种改性PC/PTT/碳纳米管的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PC和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～130℃温度下干燥6～8小时，待用；

（2）、将粒径在0.5～200nm、长度在5～20μm的碳纳米管置于体积比3：1的质量含量达98%以上硫酸和质量含量达60%以上硝酸的混酸溶液中，在超声波振荡和机械搅拌下，处理2～4h，然后用大量的去离子水清洗至中性，再将得到的碳纳米管置于质量含量在0.1%～1%的γ-氨丙基三甲氧基硅烷偶联剂的去离子水溶液中超声分散2～4h，然后过滤，并将所得滤出物于120℃～150℃真空烘箱干燥12～36h，即得所述改性碳纳米管，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ACR、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂，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、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；

（4）、按重量配比称取干燥的PC加入高速混合器中，再按重量配比加入步骤（2）制得的改性碳纳米管和步骤（3）得到的PTT复合母料，并按重量配比加入相容剂E-MA-GMA，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的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在150～500r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种改性PC/PTT/碳纳米管的复合材料。