一種pc/abs/納米碳纖維的共混復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯(PC)具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性；但PC的熔體粘度大，加工溫度高，成型加工困難，且對(duì)缺口非常敏感，溶劑性能不好，價(jià)格昂貴等，這使它在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用受到一定限制。共混合金化是PC改性的一種重要方法，它能使PC性能更為優(yōu)異而得到更廣泛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)異力學(xué)性能的PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 40%?70%、ABS 20%?40%、納米碳纖維5%?15%、SNA 3%?10%、相容劑2%?5%、穩(wěn)定劑0.5%?3%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
[0005]所述的PC為分子量在20000?40000的雙酚A型聚碳酸酯。
[0006]所述的ABS為分子量在80000?150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丙烯腈的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為10%?30%。
[0007]所述的納米碳纖維為表面覆蓋有2?3nm硅膠薄膜的有機(jī)功能化納米碳纖維。
[0008]所述的SNA為分子量在100000?150000的苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中丙烯腈的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為20%?35%。
[0009]所述的穩(wěn)定劑為高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑HS-622。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯抗氧劑168按質(zhì)量比1:2的復(fù)配物。
[0011]所述的潤滑劑為硬酯酸鈣、乙撐雙脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
[0012]上述的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于11(TC?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，ABS在80°C?90°C下干燥2?4小時(shí),待用；
(2)、納米碳纖維表面處理:將納米碳纖維加入體積比4:1的(重量)98%濃硫酸和(重量)30%雙氧水的混合液，并通過超聲浴反應(yīng)2?4小時(shí)，再用去離子水和丙酮洗滌3?8次后，在80°C?85°C下干燥3?4小時(shí)，得到表面氧化處理納米碳纖維，經(jīng)出料稱取后加入反應(yīng)釜中，并將占表面氧化處理納米碳纖維質(zhì)量5wt%的聚二甲基硅氧烷加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)溫度300°C?350°C下低速攪拌3?5小時(shí)，然后自然冷卻至低于40°C以下，再依次采用丙酮清洗和通過甲苯萃取，所得產(chǎn)物在蒸汽浴室進(jìn)行蒸干濃縮，用丙酮清洗，然后在真空烘箱中80°C?85°C下干燥2小時(shí)以上，即制得所述的有機(jī)功能化納米碳纖維，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PC和ABS，加入高速混合機(jī)中攪拌均勻后，再加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的SNA、相容劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑齊U，使一起攪拌5?25分鐘和達(dá)到混合均勻后，出料；
(4)、將步驟(3)的混和物加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?270°C下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得成品。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、高硬度、高剛性和良好耐磨性能等優(yōu)點(diǎn)，而且電性能好，成本低，在汽車、電子電器、機(jī)械零部件、儀器儀表、通訊等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用潛力和廣闊前景。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 50%、ABS 24%、納米碳纖維15%、SNA 5%、相容劑3%、高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑HS-622 2%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯抗氧劑168按質(zhì)量比1:2的復(fù)配物0.3%、硬酯酸鈣0.7%。其中，所述的PC為分子量在20000?40000的雙酚A型聚碳酸酯；所述的ABS為分子量在80000?150000的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其中丙烯腈的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為10%?30% ；所述的納米碳纖維為表面覆蓋有2?3nm硅膠薄膜的有機(jī)功能化納米碳纖維；所述的SNA為分子量在100000?150000的苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中丙烯腈的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為20% ?35%。
[0016]制備方法:(I)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，ABS在80°C?90°C下干燥2?4小時(shí)，待用；(2)、納米碳纖維表面處理:將納米碳纖維加入體積比4:1的(重量)98%濃硫酸和(重量)30%雙氧水的混合液，并通過超聲浴反應(yīng)2?4小時(shí)，再用去尚子水和丙酮洗漆3?8次后,在80°C?85°C下干燥3?4小時(shí),得到表面氧化處理納米碳纖維，經(jīng)出料稱取后加入反應(yīng)釜中，并將占表面氧化處理納米碳纖維質(zhì)量5wt%的聚二甲基硅氧烷加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)溫度300°C?350°C下低速攪拌3?5小時(shí)，然后自然冷卻至低于40°C以下，再依次采用丙酮清洗和通過甲苯萃取，所得產(chǎn)物在蒸汽浴室進(jìn)行蒸干濃縮，用丙酮清洗，然后在真空烘箱中80°C?85°C下干燥2小時(shí)以上，即制得所述的有機(jī)功能化納米碳纖維，待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PC和ABS，加入高速混合機(jī)中攪拌均勻后，再加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的SNA、相容劑、高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑HS-622、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯抗氧劑168按質(zhì)量比1:2的復(fù)配物、硬酯酸鈣，使一起攪拌5?25分鐘和達(dá)到混合均勻后，出料；(4)、將步驟(3)的混和物加入雙螺桿擠出機(jī)中，在240°C?270°C下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 40%?70%、ABS 20%?40%、納米碳纖維5%?15%、SNA 3%?10%、相容劑2%?5%、穩(wěn)定劑0.5%?3%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其特征在于，所述的納米碳纖維為表面覆蓋有2?3nm硅膠薄膜的有機(jī)功能化納米碳纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其特征在于，所述的SNA為分子量在100000?150000的苯乙烯-丙烯腈共聚物，其中丙烯腈的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量為20%?35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑HS-622。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于11(TC?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，ABS在80°C?90°C下干燥2?4小時(shí),待用； (2)、納米碳纖維表面處理:將納米碳纖維加入體積比4:1的(重量)98%濃硫酸和(重量)30%雙氧水的混合液，并通過超聲浴反應(yīng)2?4小時(shí)，再用去離子水和丙酮洗滌3?8次后，在80°C?85°C下干燥3?4小時(shí)，得到表面氧化處理納米碳纖維，經(jīng)出料稱取后加入反應(yīng)釜中，并將占表面氧化處理納米碳纖維質(zhì)量5wt%的聚二甲基硅氧烷加入反應(yīng)釜中，在反應(yīng)溫度300°C?350°C下低速攪拌3?5小時(shí)，然后自然冷卻至低于40°C以下，再依次采用丙酮清洗和通過甲苯萃取，所得產(chǎn)物在蒸汽浴室進(jìn)行蒸干濃縮，用丙酮清洗，然后在真空烘箱中80°C?85°C下干燥2小時(shí)以上，即制得所述的有機(jī)功能化納米碳纖維，待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PC和ABS，加入高速混合機(jī)中攪拌均勻后，再加入按重量配比稱取步驟(2)的產(chǎn)物，以及加入按重量配比稱取的SNA、相容劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑齊U，使一起攪拌5?25分鐘和達(dá)到混合均勻后，出料； (4)、將步驟(3)的混和物加入雙螺桿擠出機(jī)中，在2400C?270°C下經(jīng)充分融熔共混后擠出、冷卻造粒，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PC 40%～70%、ABS 20%～40%、納米碳纖維5%～15%、SNA 3%～10%、相容劑2%～5%、穩(wěn)定劑0.5%～3%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤滑劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的一種PC/ABS/納米碳纖維的共混復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、高硬度、高剛性和良好耐磨性能等優(yōu)點(diǎn)，而且電性能好，成本低，在汽車、電子電器、機(jī)械零部件、儀器儀表、通訊等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用潛力和廣闊前景。
【IPC分類】C08L25-12, C08K13-06, C08L55-02, C08L69-00, B29C47-92, C08K7-06, B29B9-06, C08K9-06
【公開號(hào)】CN104629317
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310545191
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】殷培花
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月7日