[发明专利]一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料的方法

权利要求书

1.一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，其原料是由PET、PP、碳纤维和助剂组成，其特征在于，所述原料以重量份计：

聚对苯二甲酸乙二醇酯 40～60份

聚丙烯 10～50份

阻燃剂 12～18份

相容剂 2～8份

偶联剂 0.5～3份

抗氧剂 0.1～1份

碳纤维 10～25份。

2.根据权利要求1所述的一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，其特征在于，所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯粒料；所述PP为聚丙烯粒料；所述的碳纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的连续碳纤维。

3.根据权利要求1所述的一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，其特征在于，所述的阻燃剂为次磷酸铝（AHP）、硅酸钙（CS）、三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）中的一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂（KH-550）。

5.根据权利要求1所述的一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯（PP-g-MA）或甲基丙烯酸缩水甘油酯（POE-g-GMA）。

6.根据权利要求1所述的一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或两种混合物。

7.权利要求1-6任一所述的一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下的步骤：

（1）将PET在110℃～120℃下干燥12 h，控制含水量在0.1％以下，待用；

（2）将PP在60℃～80℃下干燥2～4 h，待用；

（3）将阻燃剂、相容剂和抗氧剂配料在80℃～85℃下干燥60～120 min，待用；

（4）将烘干去除水分的PET粒料、PP粒料和相容剂（KH-550）放入高速混合机混合，保持转速2000 rpm，高速搅拌10 min；再依次加入阻燃剂和抗氧剂，继续共混10 min，使混合均匀后出料获得共混物料；

（5）将硅烷偶联剂配置成溶液，所述溶液中硅烷偶联剂：乙醇：水质量比=20:70:10，用醋酸调节溶液pH至4.5形成硅烷偶联剂溶液，将配制成浓度为5wt%~20 wt %的硅烷偶联剂溶液通过涂、刷，浸渍处理碳纤维表面，取出后室温静置24 h，并置于鼓风干燥箱中在120℃下干燥15~30 min后使用；

（6）将步骤（4）获得的共混物料放入双螺杆挤出机中，经熔融挤出、冷却、切粒，制得PET阻燃增韧母料，其中，双螺杆挤出机各段温度分别为：190、220、230、240、250、260、255、250、245℃，模头温度为240℃，主机转速230 r/min；

（7）经步骤（6）双螺杆挤出机挤出的PET阻燃增韧母料在110℃～120℃下干燥8～12 h，在注塑机中注塑成标准样条用于力学测试，其中注塑机料筒温度为240～255℃，保压15 s，冷却时间15～35 s；

（8）将步骤（6）获得的PET阻燃增韧母料通过模压成型工艺在260℃~280℃下压制成0.2mm厚的薄膜，而后与步骤（5）处理的连续碳纤维进行铺层，并放入模压机中进行压制，制备出阻燃预浸料，经模压和叠层工艺制备PET树脂制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料。