在雙螺桿擠出機中加熱至265°C，經(jīng)烙融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒和烘干， 即得到聚醋/碳納米管復(fù)合材料。然后經(jīng)注塑機注塑出用于氧指數(shù)測試及拉伸強度測試樣 條，進行燃燒性能和力學(xué)性能測試。氧指數(shù)測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863進行，拉伸強度 測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638進行。
[0049] 表 2
[0050]
[0051] 陽052] 實施例7
[0053] 分別按表3中給出的配比9至配比12的各個配方進行備料，將干燥好的聚對苯 二甲酸下二醇醋（PBT)、有機麟改性碳納米管值PPA-MWCNT)、馬來酸酢接枝Ξ元乙丙橡膠 (EPDM-g-MAH)混合均勻，在雙螺桿擠出機中加熱至235°C，經(jīng)烙融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒和烘干，即得到本發(fā)明的改性碳納米管阻燃增強聚醋復(fù)合材料。然后經(jīng)注塑機注塑 出用于氧指數(shù)測試及拉伸強度測試樣條，進行燃燒性能和力學(xué)性能測試。氧指數(shù)測試根據(jù) 國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863進行，拉伸強度測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638進行。
[0054] 表 3
[00 巧]
[0056] 從附圖4可W看出，未改性的碳納米管在PBT基體中出現(xiàn)嚴(yán)重的團聚現(xiàn)象，而有機 麟改性碳納米管在PBT基體中的分散性良好。由表1和表3可W看出，PBT/改性碳納米管 復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能均優(yōu)于PBT/碳納米管復(fù)合材料，表明加入有機麟改性碳納米 管使得復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能顯著提高。
[0057] 實施例8
[0058] 分別按表4中給出的配比13至配比16的各個配方進行備料，將干燥好的聚對苯 二甲酸乙二醇醋（PET)、有機麟改性碳納米管值PPA-MWCNT)、馬來酸酢接枝聚締控彈性體 (POE-g-MAH)混合均勻，在雙螺桿擠出機中加熱至265°C，經(jīng)烙融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒和烘干，即得到本發(fā)明的改性碳納米管阻燃增強聚醋復(fù)合材料。然后經(jīng)注塑機注塑 出用于氧指數(shù)測試及拉伸強度測試樣條，進行燃燒性能和力學(xué)性能測試。氧指數(shù)測試根據(jù) 國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863進行，拉伸強度測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638進行。
[0059] 表 4
[0060]
[0061]
[006引 由表2和表4可W看出，PET/改性碳納米管復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能均優(yōu)于PET/碳納米管復(fù)合材料，表明加入有機麟改性碳納米管使得復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能顯 著提高。
[006引實施例9
[0064] 分別按表5中給出的配比17至配比20的各個配方進行備料，將干燥好的聚對 苯二甲酸下二醇醋（PBT)、有機麟改性碳納米管值PPA-MWCNT)、馬來酸酢接枝聚苯乙締 (PS-g-MAH)、玻璃纖維、次憐酸侶、Ξ聚氯胺氯尿酸鹽、娃酬粉、季戊四醇四（3-正十二烷基 硫代丙酸醋）混合均勻，在雙螺桿擠出機中加熱至245°C，經(jīng)烙融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒和烘干，即得到本發(fā)明的改性碳納米管阻燃增強聚醋復(fù)合材料。然后經(jīng)注塑機注塑 出用于氧指數(shù)測試、垂直燃燒測試及拉伸強度測試樣條，進行燃燒性能和力學(xué)性能測試。氧 指數(shù)測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863進行，垂直燃燒測試根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/UL94-2010進 行，拉伸強度測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638進行。
[00巧]表5[0066]
[0067] 由表5可W看出，隨著有機麟改性碳納米管含量的增加，復(fù)合材料的阻燃和力學(xué) 性能均有所提局。
[0068] 此外，在本應(yīng)用實施例中其他條件不變的情況下，采用次憐酸儀、次憐酸巧、次憐 酸鋒、次憐酸銅、次憐酸姉中的一種或多種等量替代本應(yīng)用實施例中的次憐酸侶，也可W使 改性碳納米管阻燃增強聚醋復(fù)合材料達到與本應(yīng)用實施例相似的阻燃性能和力學(xué)性能。 [00 6引實施例10
[0070] 分別按表6中給出的配比21至配比24的各個配方進行備料，將干燥好的聚對 苯二甲酸丙二醇醋（PTT)、有機麟改性碳納米管值PPA-MWCNT)、馬來酸酢接枝Ξ元乙丙橡 膠巧PDM-g-MAH)、玻璃纖維、次憐酸銅、Ξ聚氯胺氯尿酸鹽、硬脂酸巧、Ξ(2,4-二叔下基苯 基）亞憐酸醋混合均勻，在雙螺桿擠出機中加熱至245°C，經(jīng)烙融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷 卻、切粒和烘干，即得到本發(fā)明的改性碳納米管阻燃增強聚醋復(fù)合材料。然后經(jīng)注塑機注塑 出用于氧指數(shù)測試、垂直燃燒測試及拉伸強度測試樣條，進行燃燒性能和力學(xué)性能測試。氧 指數(shù)測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863進行，垂直燃燒測試根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/UL94-2010進 行，拉伸強度測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638進行。
[0071] 表 6
[0072]
[0073] 由表6可W看出，隨著有機麟改性碳納米管含量的增加，復(fù)合材料的阻燃和力學(xué) 性能均有所提局。
[0074] 此外，在本應(yīng)用實施例中其他條件不變的情況下，采用乙撐雙硬脂酸酷胺、娃酬粉 中的一種或兩種等量替代本實施例中的硬脂酸巧，也可W使改性碳納米管阻燃增強聚醋復(fù) 合材料達到與本應(yīng)用實施例相似的阻燃性能和力學(xué)性能。
[00巧]實施例11
[0076] 分別按表7中給出的配比25至配比28的各個配方進行備料，將干燥好的熱塑性 聚醋彈性體燈PE巧、聚對苯二甲酸下二醇醋（PBT)、有機麟改性碳納米管值PPA-MWCNT)、馬 來酸酢接枝聚締控彈性體（POE-g-MAH)、次憐酸姉、蜜勒胺、乙撐雙硬脂酸酷胺、四[β-(3， 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸]季戊四醇醋混合均勻，在雙螺桿擠出機中加熱至235°C， 經(jīng)烙融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒和烘干，即得到本發(fā)明的改性碳納米管阻燃增強聚 醋復(fù)合材料。然后經(jīng)注塑機注塑出用于氧指數(shù)測試、垂直燃燒測試及拉伸強度測試樣條，進 行燃燒性能和力學(xué)性能測試。氧指數(shù)測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863進行，垂直燃燒測試根 據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/UL94-2010進行，拉伸強度測試根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD638進行。
[0077]表 7
[0078]
[0079] 由表7可W看出，隨著有機麟改性碳納米管含量的增加，復(fù)合材料的阻燃和力學(xué) 性能均有所提高。
[0080] 此外，在本應(yīng)用實施例中其他條件不變的情況下，Ξ(2,4-二叔下基苯基）亞憐 酸醋、季戊四醇四（3-正十二烷基硫代丙酸醋）中的一種或兩種等量替代本實施例中的四 [β-(3, 5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸]季戊四醇醋（1010)，也可W使改性碳納米管阻 燃增強聚醋復(fù)合材料達到與本應(yīng)用實施例相似的阻燃性能和力學(xué)性能。
[0081] 上述各實施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi) 的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)W實施，并不能W此限制本發(fā)明的保護范圍。 凡是根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料，其特征在于制備原料至少包括31. 5~ 99. 4wt%的聚酯、0. 1~2wt%的有機膦改性碳納米管和0. 5~5wt%的相容劑； 所述聚酯選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇 酯或熱塑性聚酯彈性體中的一種或多種； 所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠、馬來酸酐 接枝聚苯乙烯中的一種或多種； 所述有機膦改性碳納米管的分子結(jié)構(gòu)式為 式中，R為乙基或苯基。2. 如權(quán)利要求1所述的改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料，其特征在于所述有機膦 改性碳納米管是采用次膦酰氯對碳納米管進行表面改性而獲得的，具體制備方法為：首先 將碳納米管置于有機溶劑中，加入縛酸劑，在冰浴和氮氣條件下，逐滴加入次膦酰氯，滴加 完畢后在冰浴和氮氣條件下繼續(xù)反應(yīng)1~3小時，然后升溫至70~90°C，在氮氣條件反應(yīng) 12~36小時，最后將所得產(chǎn)物過濾、洗滌、烘干。3. 如權(quán)利要求2所述的改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料，其特征在于所述縛酸劑 與次膦酰氯摩爾比為1 : 1，次膦酰氯和碳納米管的質(zhì)量比為5~20 : 1。4. 如權(quán)利要求2所述的改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料，其特征在于所述碳納米 管選自氨基化單壁碳納米管或氨基化多壁碳納米管；所述縛酸劑選自三乙胺或吡啶；所述 次膦酰氯選自二乙基次膦酰氯或二苯基次膦酰氯；所述溶劑選自四氫呋喃或N，N-二甲基 甲酰胺。5. 如權(quán)利要求1所述的改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料，其特征在于其制備原料 還包括0~30wt%的增強劑玻璃纖維、0~20wt%的次磷酸鹽、0~10wt%的含氮阻燃劑、 0~lwt%的潤滑劑和0~0. 5wt%的抗氧齊丨」，各組分不同時取零。6. 如權(quán)利要求5所述的改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料，其特征在于所述次磷酸 鹽選自次磷酸鋁、次磷酸鎂、次磷酸鈣、次磷酸鋅、次磷酸鑭、次磷酸鈰中的一種或多種，所 述含氮阻燃劑選自三聚氰胺氰尿酸鹽或蜜勒胺，所述潤滑劑選自硅酮粉、乙撐雙硬脂酸酰 胺、硬脂酸鈣中的一種或多種，所述抗氧劑選自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙 酸]季戊四醇酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯、季戊四醇四（3-正十二烷基硫代丙酸 酯）中的一種或多種。7. -種制備如權(quán)利要求1所述改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料的方法，其特征在 于將聚酯、改性碳納米管和相容劑混合均勻，加熱至220~265°C，經(jīng)熔融共混，再經(jīng)擠出、 拉條、冷卻、切粒和烘干。8. -種制備如權(quán)利要求5所述改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料的方法，其特征在 于將聚酯、有機膦改性碳納米管、相容劑、增強劑玻璃纖維、次磷酸鹽、含氮阻燃劑、潤滑劑 和抗氧劑混合均勻，加熱至220~265°C，經(jīng)熔融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒和烘干。
【專利摘要】本發(fā)明屬于納米材料及塑料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性碳納米管阻燃增強聚酯復(fù)合材料及其制備方法。其制備原料至少包括31.5～99.4wt％的聚酯、0.1～2wt％的改性碳納米管和0.5～5wt％的相容劑，改性碳納米管的分子結(jié)構(gòu)式為：；式中，R為乙基或苯基。將各原料混合均勻，加熱至220～265℃，經(jīng)熔融共混，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒和烘干。采用改性碳納米管可以降低碳納米管的團聚效應(yīng)，改善碳納米管與聚酯材料的界面相容性，提高碳納米管在聚酯基體中的分散性，從而提高復(fù)合材料的阻燃和力學(xué)性能。
【IPC分類】C08K5/3492, C08L51/06, C08K5/372, C08L67/00, C08L67/02, C08K3/32, C08K9/04, C08K13/06, C08L51/04, C08K7/24, C08K7/14, C08L51/00
【公開號】CN105255124
【申請?zhí)枴緾N201510762629
【發(fā)明人】楊偉, 張強, 魯紅典, 楊本宏
【申請人】合肥學(xué)院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月6日