[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

说明书

本发明公开一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料的方法，属于一种功能化聚酯生产工艺，是选择PET树脂粒料为基体，PP树脂为改性基体，利用共混的方法并在共混前对PET和PP进行预处理，提高了PET粒料的粘度和PP的机械性能，之后将阻燃剂等配料一起加入到混料机内混合，通过双螺杆挤出机制成成品合金粒料，再与碳纤维增强相复合，制备的复合材料其各项性能均高于单一相性能，且阻燃性能好，抑烟效果好，成本低，可有效解决环境污染、节约资源和降低成本等问题，具有较好的社会经济效益。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种以塑料为基体的工程塑料，尤其是以PET为基体，PP为改性基体，碳纤维为增强相，制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料的方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯具有优良的化学稳定性、耐磨性、耐热性和电绝缘性等特性，尤其是透明性好、绝缘性佳和较高的性价比，广泛应用于包装瓶、薄膜、合成纤维、电器等领域，但其极限氧指数低，仅为17%，且燃烧过程中会释放大量的有毒气体和黑烟。

聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一，属于半结晶性高分子化合物，具有价格低廉、易于成型、无毒、耐化学腐蚀性好、综合力学性能优良及性价比高等优点，广泛应用于在包装业、纺织业、制造业、制药行业等领域。但聚丙烯存在低温脆性差、机械强度及硬度较低以及成型收缩率大等缺点，同时，其极限氧指数仅为17%～17.5%，极易燃烧，产生的熔滴又极易传播火焰，并产生大量烟雾和有毒气体，限制了聚丙烯的应用范围。

高分子材料的共混技术已被广泛用于塑料、橡胶工业中。通过高分子的共混可以起到改变高分子材料的物理机械性能、改善加工性能、降低成本和扩大适用范围的作用。不含增容剂的PET/PP合金，由于他们分子结构上的差异，其共混体系的界面作用小，相容性差，晶相分离，故这种共混物几乎没有实用价值。但是在PET/PP合金中添加增容剂后，改善了PP和PET的界面性能，提高了他们之间的粘着力，PET/PP合金的性能就得到了改善。

通过PET、PP和阻燃剂共混可大大改善纯PET与PP的韧性，提高它们的冲击强度和阻燃性能。

发明内容

本发明的目的是采用塑料合金改性方法，以PET为基体，PP为增韧剂，加入无卤环保阻燃剂，连续碳纤维为增强项，提供一种高性能功能化的碳纤维增强PET阻燃增韧复合材料及其制备方法，从而获得高性能、功能化的新材料，改善并提高了单一塑料材料的性能，且实现制品具有良好的阻燃效果及降低成本。

为了实现本发明的目的，具体技术方案如下：

一种制备阻燃抑烟碳纤维增强PET复合材料，由下述重量配方组成：

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

所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯粒料，为MFR：0.65~0.68 g/10min、弯曲模量≥1800MPa、冲击强度（23℃）≥7 kJ/m²、拉伸强度≥30 MPa的粒料，所述聚丙烯为聚丙烯粒料，为MFR：0.3~1.0 g/10min、弯曲模量≥1200 MPa、缺口冲击强度（-20℃）≥15 kJ/m²、拉伸强度≥25 MPa的粒料。