纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料

纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）作为一种综合性能优异的新型聚酯高分子材料，目前已广泛应用于纤维、薄膜、工程塑料等领域，但单独使用PTT存在阻燃性不好、强度不高等问题。聚醚酯（TPEE）为聚对苯二甲酸丁二酯-聚环氧乙烷-聚环氧丙烷热塑性弹性体，是由对苯二甲酸二甲酯、丁二醇、聚环氧乙烷二元醇和/或聚环氧丙烷二元醇通过共缩聚而得到的嵌段共聚物，具有橡胶的弹性和工程塑料的强度，而且与橡胶相比将具有更好的加工性能和更长的使用寿命，与工程料相比具有同样强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。因此，将PTT和TPEE共混可以较好发挥两者的优点，起到互补作用，具有很好的实用价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 55%～85%、TPEE 5%～25%、相容剂2%～4%、纳米碳纤维5%～15%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%、阻燃剂3%～8%。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述TPEE为热塑型聚醚脂。

所述相容剂为分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯。

所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。

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。

所述润滑剂为硬脂酸酯。

所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、聚苯基膦酸二苯砜酯、双酚A-双（二苯基磷酸酯）、聚甲基苯基硅氧烷中的一种或几种。

上述的纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，将阻燃剂于60℃～80℃温度下干燥约30～45分钟，待用；

（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；

（3）、将按重量配比称取干燥的PTT和阻燃剂加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的TPEE、相容剂、抗氧剂和润滑剂，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～280℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料。

本发明的有益效果是，本发明通过采用氧等离子体处理后的纳米碳纤维填充改性作用，使大大提高了材料的强度、刚度和耐热性能，而且电性能优良，制备工艺简单，加工性好，便于推广应用。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 56%、TPEE 20%、相容剂3%、纳米碳纤维15%、抗氧剂1010 0.2%、硬脂酸酯0.8%、十溴二苯乙烷5%，所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述TPEE为热塑型聚醚脂，所述相容剂为分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。

制备方法：（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，将十溴二苯乙烷于60℃～80℃温度下干燥约30～45分钟，待用；（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PTT和十溴二苯乙烷加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的TPEE、相容剂、抗氧剂1010和硬脂酸酯，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～280℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料。

实施例2：

一种纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 72%、TPEE 10%、相容剂2.5%、纳米碳纤维10%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.1%、硬脂酸酯0.4%、氰尿酸三聚氰胺5%，所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述TPEE为热塑型聚醚脂，所述相容剂为分子量在5000～10000的聚己二酸异丁二酯，所述纳米碳纤维为表面经氧（O2）等离子体处理过的纳米碳纤维。

制备方法：（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，将氰尿酸三聚氰胺于60℃～80℃温度下干燥约30～45分钟，待用；（2）、将纳米碳纤维置于真空度为l～0.2mmHg、输入电压为220V的氧（O2）等离子体的箱内，处理1～3分钟，再在干燥空气中暴露5～25分钟，即得到表面经氧（O2）等离子体活化处理后的纳米碳纤维，并烘干后待用；（3）、将按重量配比称取干燥的PTT和氰尿酸三聚氰胺加入高速混合机中，同时在高速混合机中加入按重量配比称取的TPEE、相容剂、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、硬脂酸酯，并按重量配比加入步骤（2）制得的产物，使一起搅拌3～15分钟，待混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机中，在220℃～280℃温度下经过熔融混炼挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的纳米碳纤维增强PTT/聚醚脂复合材料。