一種抗靜電高性能增韌pbt復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PBT40%～80%、彈性體5%～20%、納米碳酸鈣粒子5%～15%、復(fù)配型阻燃劑6%～20%、抗靜電劑3%～5%、表面處理劑0.1%～0.5%、抗氧劑0.1%～1%、潤滑劑0.2%～1.5%、其他添加劑0～0.5%。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制得的PBT復(fù)合材料可以大幅度提高材料的缺口沖擊韌性、剛性和耐熱性，同時(shí)還保持較好的拉伸強(qiáng)度、加工性能，而且阻燃能效高，抗靜電性強(qiáng)，因此，具有優(yōu)良綜合性能。
【專利說明】一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體地說是一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種結(jié)晶型線形飽和聚酯樹脂，已被廣泛應(yīng)用在電子電器、家電、汽車工業(yè)等行業(yè)，但由于其存在缺口沖擊強(qiáng)度低、脆性大、易燃燒、抗靜電性不足等缺陷，限制它作為一種高分子結(jié)構(gòu)材料在某些領(lǐng)域中的應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)采用彈性體增韌可以大幅度提高PBT的抗沖擊性能，但同時(shí)也造成其強(qiáng)度、剛度、耐熱性及加工性能的嚴(yán)重下降，同時(shí)成本也高；當(dāng)采用剛性粒子增韌在一定條件下表現(xiàn)出同時(shí)增韌增強(qiáng)，但韌性的提聞幅度有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種彈性體與納米碳酸鈣粒子并用增韌增強(qiáng)和具有優(yōu)良綜合性能的抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為=PBT 40%~80%、彈性體5%~20%、納米碳酸鈣粒子5%~15%、復(fù)配型阻燃劑6%~20%、抗靜電劑3%~5%、表面處理劑0.1%~0.5%、抗氧劑0.1%~1%、潤滑劑0.2%~1.5%、其他添加劑O~0.5%。
[0005]所述的彈性體為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)0 [0006]所述的納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間。
[0007]所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0008]所述的抗靜電劑為市售的HBS-510抗靜電劑或HDC-102抗靜電劑。
[0009]所述的表面處理劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鈦酸酯、鋁酸酯、硅燒和憐酸酷中的一種。
[0010]所述的抗氧劑為主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
[0011]所述的潤滑劑為聚硅氧烷或乙撐雙硬酯酰胺。
[0012]所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0013]上述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；
(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；
(3)將納米碳酸鈣粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使表面處理劑均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的納米碳酸鈣粒子；(4)按重量配比稱取彈性體，并與上述表面處理的納米碳酸鈣粒子混合均勻，加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成彈性體/納米碳酸?丐粒子的核-殼母粒；
(5)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、復(fù)配型阻燃劑、抗靜電劑、抗氧劑、潤滑劑和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；
(6)再將步驟(5)的混合物加入同向雙螺桿擠出機(jī)中，控制螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在190°C~260°C，通過雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料。
[0014]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制得的PBT復(fù)合材料可以大幅度提高材料的缺口沖擊韌性、剛性和耐熱性，同時(shí)還保持較好的拉伸強(qiáng)度、加工性能，而且阻燃能效高，抗靜電性強(qiáng)，其材料的表面電阻可達(dá)IO8~IO11 Ω.m,因此，具有優(yōu)良綜合性倉泛。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0016]實(shí)施例1:
一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 60%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 12%、納米碳酸鈣粒子10%、復(fù)配型阻燃劑12%、HBS-510抗靜電劑4%、硬脂酸0.3%、主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.6%、聚硅氧烷0.8%、其他添加劑0.3%，其中，納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間，復(fù)配型阻燃劑為聚2，6_ 二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物，·其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0017]制備方法:(1)按重量配比稱取聚2，6_二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25被％和氫氧化鎂25wt%’使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)將納米碳酸鈣粒子與硬脂酸按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使硬脂酸均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的納米碳酸鈣粒子；(4)按重量配比稱取乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)，并與上述表面處理的納米碳酸鈣粒子混合均勻，加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成E-MA-GMA /納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；(5)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、復(fù)配型阻燃劑、HBS-510抗靜電劑、主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物、聚硅氧烷和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；(6)再將步驟(5)的混合物加入同向雙螺桿擠出機(jī)中，控制螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在190°C~260°C，通過雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料。
[0018]實(shí)施例2:
一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 40%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 20%、納米碳酸鈣粒子15%、復(fù)配型阻燃劑18%、HBS-510抗靜電劑5%、硬脂酸鈣0.5%、主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.5%、聚硅氧烷0.8%、其他添加劑0.2%，其中，納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間，復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物，其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0019]制備方法:(1)按重量配比稱取聚2，6_二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25被％和氫氧化鎂25wt%’使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)將納米碳酸鈣粒子與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使硬脂酸鈣均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的納米碳酸鈣粒子；(4)按重量配比稱取乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)，并與上述表面處理的納米碳酸鈣粒子混合均勻，加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成E-MA-GMA /納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；(5)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、復(fù)配型阻燃劑、HBS-510抗靜電劑、主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物、聚硅氧烷和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；(6)再將步驟(5)的混合物加入同向雙螺桿擠出機(jī)中，控制螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在190°C~260°C，通過雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料。
[0020]實(shí)施例3:
一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 76%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E`-MA-GMA) 5%、納米碳酸鈣粒子5%、復(fù)配型阻燃劑10%、HDC-102抗靜電劑3%、硅烷0.1%、主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物
0.3%、乙撐雙硬酯酰胺0.6%，其中，納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間，復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0021]制備方法:(1)按重量配比稱取聚2，6_二溴亞苯基醚50被％、次膦酸鋁25被％和氫氧化鎂25wt%’使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(3)將納米碳酸鈣粒子與硅烷按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使硅烷均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的納米碳酸鈣粒子；(4)按重量配比稱取乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)，并與上述表面處理的納米碳酸鈣粒子混合均勻，加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成E-MA-GMA /納米碳酸鈣粒子的核-殼母粒；(5)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、復(fù)配型阻燃劑、HDC-102抗靜電劑、主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物和乙撐雙硬酯酰胺，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘；(6)再將步驟(5)的混合物加入同向雙螺桿擠出機(jī)中，控制螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在190°C~260°C，通過雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 40%~80%、彈性體5%~20%、納米碳酸鈣粒子5%~15%、復(fù)配型阻燃劑6%~20%、抗靜電劑3%~5%、表面處理劑0.1%~0.5%、抗氧劑0.1%~1%、潤滑劑0.2%~1.5%、其他添加劑O~0.5%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于,所述的彈性體為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于,所述的納米碳酸鈣粒子的平均粒徑在20nm~IOOnm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于,所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%三者混合的復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗靜電劑為市售的HBS-510抗靜電劑或HDC-102抗靜電劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于,所述的表面處理劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鈦酸酯、鋁酸酯、硅烷和磷酸酯中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于,所述的抗氧劑為主抗氧劑1076和輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料，其特征在于,所述的潤滑劑為聚硅氧烷或乙撐雙硬酯酰胺。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚50wt%、次膦酸鋁25wt%和氫氧化鎂25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用； (2)將PBT在130°C~140°C下干燥3~5小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用； (3)將納米碳酸鈣粒子與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或不低于3000轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中，于80°C~110°C溫度下攪拌10~60分鐘，使表面處理劑均勻包覆納米碳酸鈣粒子，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的納米碳酸鈣粒子； (4)按重量配比稱取彈性體，并與上述表面處理的納米碳酸鈣粒子混合均勻，加入雙輥筒開煉機(jī)或密煉機(jī)中，于120°C~140°C混煉5~10分鐘，再經(jīng)拉片、切料后制成彈性體/納米碳酸?丐粒子的核-殼母粒； (5)按重量配比稱取干燥處理后的PBT、復(fù)配型阻燃劑、抗靜電劑、抗氧劑、潤滑劑和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(4)制得的核-殼母粒，使充分混合5~10分鐘； (6)再將步驟(5)的混合物加入同向雙螺桿擠出機(jī)中，控制螺桿轉(zhuǎn)速為200~500轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在190°C~260°C，通過雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電高性能增韌PBT復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK103709634SQ201210370680
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:青島欣展塑膠有限公司