[发明专利]一种耐磨、高强度PCTG复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨、高强度PCTG复合材料，包括以下重量份组分：PCTG树脂30～75份、玻璃纤维15～50份、碳纤维5～15份、聚四氟乙烯粉0～15份、超高分子量聚乙烯0～10份、二硫化钼2～10份；以及适量的加工助剂；所述的碳纤维负载有二氧化硅微球，所述的玻璃纤维经过硅烷改性。本发明还提高了上述PCTG复合材料的制备方法。本发明的PCTG复合材料具有耐磨强度高的优点。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其是一种耐磨、高强度PCTG复合材料及其制备方法。

背景技术

随着科学与技术的发展，通用塑料在某些领域已满足不了社会发展的需求。近年来，工程塑料得到了广泛的应用，PCTG也得到了高度的关注，PCTG具有优良的热稳定性、高韧性、耐腐蚀性和电性能，同时还具有良好的力学性能和尺寸稳定性，被广泛应用于电子电气、机械制造、汽车制造、化工仪器仪表和航天工业等领域。

但是PCTG也有一些缺点，比如：共聚的PCTG强度低，耐磨性能差；无定形部分的Tg较低，使用温度长期超过90℃时易产生蠕变，成本较高等。这些确定限制了PCTG的应用范围。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供具有优异的低温冲击性能、高强度、高模量、热稳定性、易加工成型的PCTG复合材料。

本发明的第二个目的在于提供上述PCTG复合材料的制备方法。

为了实现第一个目的，本发明提供的前一技术方案是这样的：一种耐磨、高强度PCTG复合材料，包括以下重量份组分：PCTG树脂30～75份、玻璃纤维15～50份、碳纤维5～15份、聚四氟乙烯粉0～15份、超高分子量聚乙烯0～10份、二硫化钼2～10份；以及适量的加工助剂；

所述的碳纤维负载有二氧化硅微球，所述的玻璃纤维经过硅烷改性。

碳纤维负载有二氧化硅微球的制备方法已为本领域常用的技术手段，如CN201410809082.4所公开的一种纳米二氧化硅表面改性碳纤维的方法；硅烷改性玻璃纤维的制备方法可以参考CN201510872072.X玻璃纤维改性方法及其应用。

在上述的耐磨、高强度PCTG复合材料中，还包括聚四氟乙烯粉0～15份、二硫化钼2～10份、偶联剂0.2～1.5份、抗氧剂0.2～1份、光稳剂0.1～0.5份；羟基硅油5-10份；增韧剂3-20份；加工助剂0.2～2份；

其中，所述聚四氟乙烯粉分子量小于1万，粒径在0.5～15μm；超高分子量聚乙烯分子量大于150万；二硫化钼为1250目。

在上述的耐磨、高强度PCTG复合材料中，所述的羟基硅油粘度为30～50mpa/s，羟基摩尔含量为5～10％。

在上述的耐磨、高强度PCTG复合材料中，所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、三元异丙橡胶接枝马来酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-氢化聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或几种混合物。

在上述的耐磨、高强度PCTG复合材料中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂或锆酸酯偶联剂；所述的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种混合物；钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酯氧基(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯)、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或几种混合物；锆酸酯偶联剂为正丙醇锆；铝酸酯偶联剂为铝酸三异丙酯。

在上述的耐磨、高强度PCTG复合材料中，所述抗氧剂为酚类、胺类、亚磷酸酯类、硫代酯类、金属钝化剂中的一种或几种混合物；