[发明专利]一种低翘曲碳纤增强PET/聚酯合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低翘曲碳纤增强PET/聚酯合金及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚对苯二甲酸乙甲醇酯（以下简称PET）具有优良的力学性能、耐热性能、电性能以及化学稳定性，并且是一种廉价的热塑性工程塑料。但是由于易翘曲及较长的成型周期，很大程度上限制了其应用范围。近些年来国内外研究者对PET共混改性做了大量研究，并已经有很多合金化产品在市场销售，但此类合金依然受到树脂间相容性的影响，机械性能较差，而PET/聚酯类合金则不存在此类问题，且成本较低。因此PET/聚酯类合金成为新的开发热点。

然而，PET、聚对苯二甲酸丙二醇酯（以下简称PTT）、聚对笨二甲酸丁二醇酯（以下简称PBT）和聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯（以下简称PEN）等聚酯之间的相容性虽然很好，但彼此的结晶性能差异较大。为了缩短这种差距，优化合金性能，就需要使用成核剂。目前市场上的成核剂可以分为无机、有机和高分子三类，虽然它们可以提高聚酯的结晶速率，改善机械性能和加工性能，但产品依然存在易翘曲、成本高等诸多问题。因此现有技术依然有待改进和提高。

碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性。它比重不到钢的1/4，但强度却非常高，是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比，碳纤维的杨氏模量是其3倍多，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性十分出色。碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得，按状态可分为长丝、短纤维和短切纤维；按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕（MPa）、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上），强度大于4000MPa的又称为超高强型：模量大于450GPa的称为超高模型。

中国专利文献CN102241875A公开了一种填充增强型PET/PBT合金材料极其制备方法，所述的复合材料按重量百分比计依次为：PET树脂20份、PBT树脂60份、填充滑石粉20份、复合润滑剂0.8份、复合抗氧剂0.3份、增韧剂1份，制备工艺为双螺杆熔融挤出造粒。该发明通过PET与PBT共混改性并加入填充滑石粉增强改性，得到一种机械性能优异，潜变性小，尺寸安定性极佳并且性价比非常高的填充增强PET/PBT合金材料。 

中国专利文献CN 102352092A公开了一种阻燃玻纤增强PET/PTT/PBT合金材料及其制备方法，采用的原料及其质量份数为：PET10~30份；PTT10~30份；PBT20~40份；相容剂3~10份；复合阻燃剂5~20份；抗氧剂0.1~0.5份；润滑剂0.1~0.5份；玻璃纤维10~30份；将所有原料放入高效混合机中混合5-10分钟后出料；将混合均匀的原料放入螺杆机中挤出并水冷造粒。该发明生产出的产品具有PET/PTT/PBT合金，阻燃性能优异，结晶速度快、综合物理机械性能较好、收缩率低、尺寸稳定、低翘曲、表面光泽度高，且加工性能优异等特点，在一定的场合下可替代阻燃增强PBT材料或电木使用。

但是，上述的各种合金材料均存在PET含量过低的问题，这就会使合金的成本增加；不使用成核剂会使合金的结晶性能下降，从而影响成型周期；此外，玻璃纤维在改善合金材料的翘曲、强度和热变形等方面也没有碳纤维优异，而本发明正是为了解决此问题而提出的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的合金材料成型周期长、机械性能不足等技术问题而提供一种低翘曲碳纤增强PET/聚酯合金。

本发明的另一个目的是提供上述的一种低翘曲碳纤增强PET/聚酯合金的制备方法。

本发明的技术方案

一种低翘曲碳纤增强PET/聚酯合金，按重量百分比计算，其原料的组成及含量如下： 

PET                  40-65%

聚酯                  7-30%

聚酯成核剂            0.5-1.5%

碳纤维                10-40%

相容剂                3-10%

抗氧剂                0.5-1%

润滑剂                0.5-1%；

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，粘度为0.8-0.9dl/g；

所述的聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚2,6- 萘二甲酸乙二醇酯；