碳纤维增强PET/ABS合金制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维增强PET/ABS合金，其组分按质量百分数配比为：PET20%～50%、ABS20%～50%、碳纤维10%～30%、增韧剂3%～8%、相容剂2%～6%、润滑剂0.5%～1%、抗氧剂0.1%～1%。本发明专利技术的有益效果是，与现有技术相比，本发明专利技术制得的碳纤维增强PET/ABS合金具有强度高、韧性好、耐热性能高和耐环境应力性能强等显著优点，可广泛应用于电子电器、化工、医疗、机械等行业。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维增强PET/ABS合金
本专利技术涉及高分子材料
，具体地说是一种碳纤维增强PET/ABS合金。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是合成纤维的主要原料之一。它具有耐磨性、耐热性、电绝缘性及耐化学药品性等优良性能，广泛用于合成涤纶纤维及薄膜制造、民用吹塑，还可以作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品。但是由于PET的玻璃化温度、熔点比较高，在通常采用的模塑温度下，结晶速度较慢且随树脂相对分子质量的增大而降低，结晶结构不均匀，制品表面粗糙、光泽度差，冲击韧性也不好，因而阻碍了 PET树脂在某些方面的应用。因此，增韧改性、加快PET的结晶速度，从而改善加工性能和提高冲击强度就成了 PET用作工程塑料的关键。 ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)是20世纪40年代发展起来的通用型热塑性塑料，有着优良综合性能，价格也比较便宜。它是目前产量最大，应用最广泛的塑料，具有韧、硬、刚相均衡的力学性能，而且具有较好的尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温性、着色加工性和加工流动性。但是ABS热变形温度较低，尤其是耐有机溶剂性能差，在ABS中加入各种改性剂以改善其性能是较为有效的途径。 因此，将PET和ABS共混，可以兼备PET和ABS各自的优点，但二者的相容性并不好，而且在某些方面应用对其机械强度、耐高温等需进一步改善。碳纤维具有高强度、低密度、高耐温、耐水、耐腐蚀等特点，是一种优异的高强度增强材料，已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。碳纤维增强PET/ABS合金具有非常高的比强度，目前国内外对其研究甚少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有优异力学性能的碳纤维增强PET/ABS合金。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:碳纤维增强PET/ABS合金，其组分按质量百分数配比为:PET 20%?50%、ABS 20%?50%、碳纤维10%?30%、增韧剂3%?8%、相容剂2%?6%、润滑剂0.5%?1%、抗氧剂0.1%?1%。 所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。 所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。 所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50°C?300°C烘箱内预氧化0.1?100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与溶剂配制而成的溶液，所述溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种。 所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物(MGE)0 所述的相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物(SEBS-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS-g-GMA)中的一种。 所述的润滑剂为季戊四醇酯、硬脂酯钙、EVA蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种。 所述的抗氧剂为多元受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。 上述的碳纤维增强PET/ABS合金的制备方法，包括以下步骤:(1)碳纤维预处理:首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50°C?300°C烘箱内预氧化0.1?100小时、并烘干，获得表面改性预处理的碳纤维，待用；(2)将PET在120°C?130°C下干燥4?6小时，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)将ABS在80°C?90°C下干燥2?4小时，待用；(4)按重量配比称取干燥的PET和ABS，加入高速混合机中充分混合3?5分钟，然后再加入按重量配比称取的增韧剂、相容剂、润滑剂和抗氧剂，继续混合5?15分钟，使混合均匀后出料；(5)将步骤(4)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤(I)获得表面改性预处理碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，调整双螺杆挤出机的主侧喂料口转速以均匀碳纤维含量，通过双螺杆挤出机熔融混炼、挤出、冷却、造粒，即得本专利技术的碳纤维增强PET/ABS合金。 本专利技术的有益效果是，与现有技术相比，本专利技术制得的碳纤维增强PET/ABS合金具有强度高、韧性好、耐热性能高和耐环境应力性能强等显著优点，可广泛应用于电子电器、化工、医疗、机械等行业。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。 实施例1:一种碳纤维增强PET/ABS合金，其组分按质量百分数配比为:PET 35%、ABS 35%、碳纤维18%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物(MGE) 6%、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS-g-MAH)4%、季戊四醇酯1%、多元受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%。其中，所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50°C?300°C烘箱内预氧化0.1?100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与丙酮配制而成的溶液。 制备方法:(I)碳纤维预处理:首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50°C?300°C烘箱内预氧化0.1?100小时、并烘干，获得表面改性预处理的碳纤维，待用；(2)将PET在120°C?130°C下干燥4?6小时，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)将ABS在80°C?90°C下干燥2?4小时，待用；(4)按重量配比称取干燥的PET和ABS，加入高速混合机中充分混合3?5分钟，然后再加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物(MGE)、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS-g-MAH)、季戊四醇酯和多元受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续混合5?15分钟，使混合均匀后出料；(5)将步骤(4)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤(I)获得表面改性预处理碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，调整双螺杆挤出机的主侧喂料口转速以均匀碳纤维含量，通过双螺杆挤出机熔融混炼、挤出、冷却、造粒，即得本专利技术的碳纤维增强PET/ABS合金。 实施例2:一种碳纤维增强PET/ABS合金，其组分按质量百分数配比为:PET 45%、ABS 30%、碳纤维10%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物(MGE) 8%、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物(SEBS-g-MAH) 5%、乙撑双硬酯酰胺1%、多元受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%。其中，所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纤维增强PET/ABS合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PET 20%～50%、ABS 20%～50%、碳纤维10%～30%、增韧剂3%～8%、相容剂2%～6%、润滑剂0.5%～1%、抗氧剂0.1%～1%。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强PET/ABS合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PET20%?50%、ABS 20%?50%、碳纤维10%?30%、增韧剂3%?8%、相容剂2%?6%、润滑剂0.5%?1%、抗氧剂0.1%?1%。2.根据权利要求1所述的碳纤维增强PET/ABS合金，其特征在于，所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50°C?300°C烘箱内预氧化0.1?100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与溶剂配制而成的溶液，所述溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种。3.根据权利要求1所述的碳纤维增强PET/ABS合金，其特征在于，所述的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油-丙烯乙酯三元聚合物(MGE)。4.根据权利要求1所述的碳纤维增强PET/ABS合金，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯二兀共聚物(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物(SEBS-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS-g-GMA)中的一种。5.根据权利要求1所述的碳纤维增强PET/ABS合金，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：青岛欣展塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37