一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料及其制備方法，所述的制備方法包括以下步驟：（1）將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨；（2）按重量分別取聚碳酸酯10?20份、聚醚酰亞胺樹脂5?15份、聚醚砜樹脂15?25份、聚對苯二甲酸丙二醇酯5?12份、聚四亞甲基醚二醇3?7份、聚偏二氟乙烯3?8份、碳纖維3?6份、氮化硼2?5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F?1為2?4份、鈦酸四丁酯1?4份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；（3）將步驟（2）預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓；（4）擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
【專利說明】
一種碳纖維増強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于塑膠材料領(lǐng)域，涉及一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]塑膠主要由碳、氧、氫和氮及其他有機(jī)或無機(jī)元素所構(gòu)成，成品為固體，在制造過程中是熔融狀的液體，因此可以機(jī)加熱使其熔化、加壓力使其流動、冷卻使其固化，而形成各種形狀，此龐大而變化多端的材料族群稱為塑膠。聚碳酸酯英文簡稱PC，它是第二大通用工程塑料品種。按具體組成不同，PC可分成脂肪族、脂環(huán)族、芳香族脂肪-芳香族三類，但在工程上具有實(shí)際應(yīng)用價值的為芳香族PC，并以產(chǎn)量最大、用途最廣的雙酚A型PC為主。增強(qiáng)材料為玻璃纖維、碳纖維和硼纖維等，增強(qiáng)后可明顯提高疲勞強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度等；改善耐應(yīng)力開裂性和耐熱性;降低吸水性、線膨脹系數(shù)和成型收縮率。但沖擊強(qiáng)度會有所下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]要解決的技術(shù)問題:塑膠材料在電氣工程用設(shè)備中有較廣泛的用途，例如在電氣設(shè)備外殼、連接部位等，用于電氣設(shè)備的工程塑料材料需要具備優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度等，本發(fā)明的目的是提高用于電氣設(shè)備的塑膠材料的拉伸強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。
[0004]技術(shù)方案:針對上述問題，本發(fā)明公開了一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料，所述的塑膠材料包括下述重量份的成分:
聚碳酸酯10-20份、
聚醚酰亞胺樹脂5-15份、
聚醚砜樹脂15-25份、
聚對苯二甲酸丙二醇酯 5-12份、
聚四亞甲基醚二醇3-7份、
聚偏二氣乙稀3_8份、
碳纖維3-6份、
氮化硼2-5份、
鋁酸酯偶聯(lián)劑F-12-4份、
鈦酸四丁酯1-4份。
[0005]優(yōu)選的，所述的塑膠材料包括下述重量份的成分:
聚碳酸酯12-18份、
聚醚酰亞胺樹脂7-12份、
聚醚砜樹脂17-22份、
聚對苯二甲酸丙二醇酯 6-10份、 聚四亞甲基醚二醇4-6份、
聚偏二氟乙稀4-7份、
碳纖維4-5份、
氮化硼3-4份、
鋁酸酯偶聯(lián)劑F-12-3份、
鈦酸四丁酯2-3份。
[0006]—種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨2_5h，球磨機(jī)中球料比為20:1-30:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯10-20份、聚醚酰亞胺樹脂5-15份、聚醚砜樹脂15-25份、聚對苯二甲酸丙二醇酯5-12份、聚四亞甲基醚二醇3-7份、聚偏二氟乙烯3-8份、碳纖維3-6份、氮化硼2-5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為2-4份、鈦酸四丁酯1-4份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0007]優(yōu)選的，所述的步驟(I)中在球磨機(jī)中球磨3_4h，球磨機(jī)中球料比為25:1。
[0008]優(yōu)選的，所述的步驟(3)中一區(qū)溫度為165°C，二區(qū)溫度為185°C，三區(qū)溫度為200°C，四區(qū)溫度為215°C。
[0009]優(yōu)選的，所述的步驟(3)中雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為155°C。
[0010]有益效果:本發(fā)明的高強(qiáng)度塑膠材料中加入的聚碳酸酯、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚砜樹脂、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚四亞甲基醚二醇、聚偏二氟乙烯有效的改進(jìn)了塑膠材料的綜合強(qiáng)度，尤其是抗沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度，其抗沖擊強(qiáng)度等性能均優(yōu)于普通的用于電氣設(shè)備的塑膠材料的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨2h，球磨機(jī)中球料比為30:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯20份、聚醚酰亞胺樹脂5份、聚醚砜樹脂25份、聚對苯二甲酸丙二醇酯5份、聚四亞甲基醚二醇7份、聚偏二氟乙烯8份、碳纖維3份、氮化硼5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為4份、鈦酸四丁酯I份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0012]實(shí)施例1的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為403J/M，拉伸強(qiáng)度為32MPa，抗折強(qiáng)度為39MPa。
[0013]實(shí)施例2
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨5h，球磨機(jī)中球料比為20:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯10份、聚醚酰亞胺樹脂15份、聚醚砜樹脂15份、聚對苯二甲酸丙二醇酯12份、聚四亞甲基醚二醇3份、聚偏二氟乙烯3份、碳纖維6份、氮化硼2份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為2份、鈦酸四丁酯4份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0014]實(shí)施例2的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為413J/M，拉伸強(qiáng)度為31MPa，抗折強(qiáng)度為37MPa0
[0015]實(shí)施例3
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨2h，球磨機(jī)中球料比為30:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯12份、聚醚酰亞胺樹脂12份、聚醚砜樹脂22份、聚對苯二甲酸丙二醇酯6份、聚四亞甲基醚二醇4份、聚偏二氟乙烯4份、碳纖維5份、氮化硼3份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為2份、鈦酸四丁酯3份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0016]實(shí)施例3的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為439J/M，拉伸強(qiáng)度為36MPa，抗折強(qiáng)度為41MPa。
[0017]實(shí)施例4
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨5h，球磨機(jī)中球料比為20:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯18份、聚醚酰亞胺樹脂7份、聚醚砜樹脂17份、聚對苯二甲酸丙二醇酯10份、聚四亞甲基醚二醇6份、聚偏二氟乙烯7份、碳纖維4份、氮化硼4份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為3份、鈦酸四丁酯2份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0018]實(shí)施例4的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為432J/M，拉伸強(qiáng)度為38MPa，抗折強(qiáng)度為42MPa。
[0019]實(shí)施例5
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨5h，球磨機(jī)中球料比為20:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯18份、聚醚酰亞胺樹脂7份、聚醚砜樹脂17份、聚對苯二甲酸丙二醇酯10份、聚四亞甲基醚二醇6份、聚偏二氟乙烯7份、碳纖維4份、氮化硼4份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為3份、鈦酸四丁酯2份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0020]實(shí)施例5的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為479J/M，拉伸強(qiáng)度為40MPa，抗折強(qiáng)度為46MPa。
[0021]對比例I
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨2h，球磨機(jī)中球料比為30:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯20份、聚對苯二甲酸丙二醇酯5份、聚四亞甲基醚二醇7份、聚偏二氟乙烯8份、碳纖維3份、氮化硼5份、招酸酯偶聯(lián)劑F-1為4份、鈦酸四丁酯I份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0022]對比例I的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為389J/M，拉伸強(qiáng)度為27MPa，抗折強(qiáng)度為27MPa0
[0023]對比例2
(1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨2h，球磨機(jī)中球料比為30:1;
(2)按重量分別取聚碳酸酯20份、聚醚酰亞胺樹脂5份、聚醚砜樹脂25份、聚對苯二甲酸丙二醇酯5份、碳纖維3份、氮化硼5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為4份、鈦酸四丁酯I份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合；
(3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C;
(4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。
[0024]對比例2的塑膠材料的抗沖擊強(qiáng)度為374J/M，拉伸強(qiáng)度為26MPa，抗折強(qiáng)度為28MPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料，其特征在于，所述的塑膠材料包括下述重量份的成分: 聚碳酸酯10-20份、 聚醚酰亞胺樹脂5-15份、 聚醚砜樹脂15-25份、 聚對苯二甲酸丙二醇酯 5-12份、 聚四亞甲基醚二醇3-7份、 聚偏二氣乙稀3_8份、 碳纖維3-6份、 氮化硼2-5份、 鋁酸酯偶聯(lián)劑F-12-4份、 鈦酸四丁酯1-4份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料，其特征在于，所述的塑膠材料包括下述重量份的成分: 聚碳酸酯12-18份、 聚醚酰亞胺樹脂7-12份、 聚醚砜樹脂17-22份、 聚對苯二甲酸丙二醇酯 6-10份、 聚四亞甲基醚二醇4-6份、 聚偏二氟乙稀4-7份、 碳纖維4-5份、 氮化硼3-4份、 鋁酸酯偶聯(lián)劑F-12-3份、 鈦酸四丁酯2-3份。3.—種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟: (1)將氮化硼用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，在球磨機(jī)中球磨2_5h，球磨機(jī)中球料比為20:1-30:1; (2)按重量分別取聚碳酸酯10-20份、聚醚酰亞胺樹脂5-15份、聚醚砜樹脂15-25份、聚對苯二甲酸丙二醇酯5-12份、聚四亞甲基醚二醇3-7份、聚偏二氟乙烯3-8份、碳纖維3-6份、氮化硼2-5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑F-1為2-4份、鈦酸四丁酯1-4份，將上述的成分先進(jìn)行預(yù)混合； (3)將步驟(2)預(yù)混合后的材料用雙螺桿擠出機(jī)熔融擠壓，雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為150-160°C，一區(qū)溫度為160-170°C，二區(qū)溫度為180-190°C，三區(qū)溫度為195_205°C，四區(qū)溫度為 210-220°C; (4)擠出后將材料用造粒機(jī)造粒，為碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料的制備方法，其特征在于所述的步驟(I)中在球磨機(jī)中球磨3-4h，球磨機(jī)中球料比為25:1。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中一區(qū)溫度為165°C，二區(qū)溫度為185°C，三區(qū)溫度為200°C，四區(qū)溫度為215°C。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種碳纖維增強(qiáng)電氣設(shè)備用高強(qiáng)度塑膠材料的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中雙螺桿擠出機(jī)模頭溫度為155°C。
【文檔編號】B29C47/92GK105885417SQ201610430044
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】李明華
【申請人】金寶麗科技（蘇州）有限公司