本發(fā)明專利技術(shù)屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種PTT/碳纖維復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)公開的復(fù)合材料包括以下組分和重量份數(shù)：70-95份PTT，5-30份改性碳纖維，0.05-1份抗氧劑和0.05-1份光穩(wěn)定劑。本發(fā)明專利技術(shù)公開的復(fù)合材料是由以下方法制備得到的：稱取70-95份PTT、5-30份改性碳纖維、0.05-1份抗氧劑和0.05-1份光穩(wěn)定劑，溫度為230～260℃，在高分子加工設(shè)備中進行熔融共混，制備PTT/碳纖維復(fù)合材料。本發(fā)明專利技術(shù)制備的復(fù)合材料，碳纖維在體系中分散均勻，較低的碳纖維填充就能較大的提高聚對苯二甲酸丙二醇酯的沖擊強度和導(dǎo)電性，且整個制備過程未帶入其他溶劑，極大的方便工業(yè)化生產(chǎn)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于高分子材料
，具體涉及一種PTT/碳纖維復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
PTT (聚對苯二甲酸丙二醇酯)是由對苯二甲酸二甲酯或?qū)Ρ蕉姿岷?，3_丙二醇聚合而得的聚酯。PTT是繼20世紀(jì)50年代聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和70年代聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后新研發(fā)的一種極具發(fā)展前途的新型聚酯高分子材料，1998年被美國評為六大石化新產(chǎn)品之一。PTT是一種具有較高的熔融溫度和玻璃化溫度的半結(jié)晶性高聚物，具有良好的耐磨性、耐熱性和耐化學(xué)藥品性，廣泛應(yīng)用于合成纖維、薄膜和工程塑料等領(lǐng)域。然而，PTT的低溫脆性較差和作為普通高分子材料所固有的電絕緣性嚴(yán)重限制了這種新型聚酯的應(yīng)用領(lǐng)域。自從1997年，美國化學(xué)家MacDiarmicU物理學(xué)家Herger和日本化學(xué)家Siirakawa 教授發(fā)現(xiàn)摻雜聚乙炔具有良好的導(dǎo)電性后，世界各國科學(xué)家紛紛投入到導(dǎo)電聚合物的研究當(dāng)中，各種有機導(dǎo)電聚合物相繼出現(xiàn)，其應(yīng)用范圍也日益擴大，廣泛應(yīng)用于各種家用電器、 航空航天、抗靜電涂料、雷達吸波材料、電磁屏蔽材料和傳感器等方面，極大地豐富和改善了人們的生活。按照材料結(jié)構(gòu)和制備方法的不同可將導(dǎo)電高分子材料分為2大類一類是結(jié)構(gòu)型或本征型導(dǎo)電高分子材料，即高分子本身或少量摻雜后具有導(dǎo)電性質(zhì)的高分子材料，一般是電子高度離域的共軛聚合物經(jīng)過適當(dāng)電子受體或供體進行摻雜后制得的；另一類是復(fù)合型或填充型導(dǎo)電高分子材料，一般是將抗靜電劑及各種導(dǎo)電材料加入到基體聚合物中復(fù)合而成，常見的有金屬填充型、炭黑填充型及纖維填充型等。但金屬和炭黑填充都只有在高填充量時才具有較好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，使價格升高，而且會造成整個復(fù)合材料綜合力學(xué)性能降低，如具有較大的脆性，這勢必影響其應(yīng)用范圍。纖維填充型獨特的結(jié)構(gòu)特點會大大降低其導(dǎo)電閥值，其中碳纖維由于密度小、比強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、成型好等優(yōu)點作為聚合物中的導(dǎo)電元素更具優(yōu)勢。然而其在聚合物中由于高度取向所導(dǎo)致的濃度階梯分布極大阻礙了其應(yīng)用范圍。到目前為止，關(guān)于聚對苯二甲酸丙二醇酯/碳纖維復(fù)合材料的制備至今尚無報道
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種PTT/碳纖維復(fù)合材料。 本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種上述PTT/碳纖維復(fù)合材料的制備方法。 本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下 本專利技術(shù)提供了一種PTT/碳纖維復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括以下組分和重 PTT70-95， 改性碳纖維5-30， 抗氧劑0. 05-1，光穩(wěn)定劑0.05-1。所述的改性碳纖維是由下列方法制備得到的將1份碳纖維和5 60份的氧化劑溶液混合，30 90°C的反應(yīng)溫度下，超聲處理30 MOmin后，用去離子水沖洗3 5次， 60 150°C于真空烘箱干燥M-48h。所述的氧化劑溶液選自硫酸、硝酸或高氯酸中的一種或幾種的混合溶液。所述的碳纖維為短切碳纖維，選自聚丙烯腈碳纖維或浙青碳纖維中的一種，直徑 1 100 μ m,長度 1 10mm。所述的抗氧劑選自抗氧劑168(三亞磷酸酯)、抗氧劑沈4 (2-叔丁基-4-甲基苯酚)、抗氧劑300 (4，4'-硫代雙(6-叔丁基間甲酚))、抗氧劑 565 (4-硝基-2，6- 二叔丁基苯酚)、抗氧劑1010 (四季戊四醇酯)或抗氧劑1076 (β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯)等中的一種或幾種的混合物。所述的光穩(wěn)定劑選自光穩(wěn)定劑四2 (二-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基) 癸二酯和甲基-(N-甲基-2，2，6，6-四甲基-4-吡啶基癸二酯)、光穩(wěn)定劑622( 丁二酸與G-羥基_2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物))、光穩(wěn)定劑770(雙0，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)或光穩(wěn)定劑944(聚_1，3， 5-三嗪-2，4- 二基]_1，6- 二己二基]])中的一種。本專利技術(shù)還提供了一種上述PTT/碳纖維復(fù)合材料的制備方法，該方法包括以下步驟稱取70-95份PTT、5-30份改性碳纖維、0. 05-1份抗氧劑和0. 05-1份光穩(wěn)定劑，溫度為230 260°C，在高分子加工設(shè)備中進行熔融共混，制備PTT/碳纖維復(fù)合材料。所述的高分子加工設(shè)備選自單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、密煉機、注塑機、高速混合機、開煉機或微型注塑機中的一種或幾種。本專利技術(shù)同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)制備的復(fù)合材料，由于經(jīng)過特殊表面處理的碳纖維表面帶有大量-COOH或-OH等官能團，從而在制備過程中碳纖維能與聚對苯二甲酸丙二醇酯發(fā)生強烈的相互作用，極大的抑制了碳纖維由于取向所導(dǎo)致的濃度差異，使得碳纖維在體系中分散均勻，較低的碳纖維填充就能較大的提高聚對苯二甲酸丙二醇酯的沖擊強度和導(dǎo)電性，且整個制備過程未帶入其他溶劑，極大的方便工業(yè)化生產(chǎn)。具體實施例方式以下結(jié)合所示實施例對本專利技術(shù)作進一步的說明。所用的PTT為Shell公司產(chǎn)品。實施例1(1)改性碳纖維的制備將6份短切聚丙烯腈碳纖維、60%的硝酸溶液300份， 850C的反應(yīng)溫度下，超聲處理30min后，用去離子水沖洗3次，于60°C于真空烘箱干燥24h (2)稱取聚對苯二甲酸丙二醇酯95份、改性碳纖維5份、抗氧劑10100. 05份和光穩(wěn)定劑7700. 05份，于高速混合機中混合2min，于230°C條件下熱壓成膜從而制備聚對苯二甲酸丙二醇酯/短切碳纖維復(fù)合材料，其中碳纖維含量為5%。測試樣品的力學(xué)和電學(xué)性能，數(shù)值如表1所示。實施例2(1)改性碳纖維的制備將11份的短切浙青碳纖維、98%的硫酸溶液100份，70°C 的反應(yīng)溫度下，超聲處理70min后，用去離子水沖洗4次，于90°C于真空烘箱干燥3 備用。(2)稱取聚對苯二甲酸丙二醇酯90份、改性碳纖維10份、抗氧劑1680. 5份和光穩(wěn)定劑四20. 5份，于高速混合機中混合2min，于245°C條件下微型注塑制備聚對苯二甲酸丙二醇酯/短切碳纖維復(fù)合材料 鈴型樣條，其中碳纖維含量為10%。測試樣品的力學(xué)和電學(xué)性能，數(shù)值如表1所示。實施例3(1)改性碳纖維的制備將30份的短切浙青碳纖維、98%的硫酸和硝酸的混酸溶液300份，900C的反應(yīng)溫度下，超聲處理120min后，用去離子水沖洗4次，150°C于真空烘箱干燥40h備用。(2)稱取聚對苯二甲酸丙二醇酯70份、改性碳纖維30份、抗氧劑300 1份和光穩(wěn)定劑944 1份，于高速混合機中混合2min，260°C條件下哈克密煉機密煉5min，擠出造粒，并于260°C熱壓成膜從而制備聚對苯二甲酸丙二醇酯/短切碳纖維復(fù)合材料 ，其中碳纖維含量為30%。測試樣品的力學(xué)和電學(xué)性能，數(shù)值如表1所示。實施例4(1)改性碳纖維的制備將10份的短切聚丙烯腈碳纖維、98%的高氯酸溶液500 份，30°C的反應(yīng)溫度下，超聲處理MOmin后，用去離子水沖洗5次，150°C于真空烘箱干燥 48h備用。(2)稱取聚對苯二甲酸丙二醇酯90份、改性碳纖維10份、抗氧劑1010 0. 5份和光穩(wěn)定劑944 0. 5份，于高速混合機中混合2min，245°C條件下經(jīng)雙螺桿機擠出機熔融擠出造粒，最后于245°C條件注塑成型，從而制備聚對苯二甲酸丙二醇酯/短切碳纖維復(fù)合材料現(xiàn)，其中碳纖維含量為10%。測試樣品的力學(xué)和電學(xué)性能，數(shù)值如表1所示。比較例本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳珍明，
申請(專利權(quán))人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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