一種納米復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種納米復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚二苯二甲酸丁二醇酯（PBT)作為熱塑性工程塑料，在較寬的溫度范圍內(nèi)良好的 力學(xué)性能，它是一種結(jié)晶型線性飽和聚酯樹脂，其耐候性能優(yōu)異、電絕緣性能高、耐蝕性能 高、耐濕、耐化學(xué)腐蝕，成型快等特點(diǎn)，價(jià)格適中，廣泛應(yīng)用于電子電器、機(jī)械和汽車領(lǐng)域。但 是由于其本身成分具有C、H、0等助燃元素，故在遇火后它會產(chǎn)生劇烈燃燒，容易造成的火 災(zāi)危險(xiǎn)。
[0003] 故如何降低聚二苯二甲酸丁二醇酯（PBT)的潛在火災(zāi)危險(xiǎn)性，是高分子材料領(lǐng)域 在應(yīng)用聚二苯二甲酸丁二醇酯（PBT)時(shí)急需解決的問題，雖然現(xiàn)有技術(shù)中有添加其他助劑 使得聚二苯二甲酸丁二醇酯納米材料的力學(xué)性能提升，但是在添加何種阻燃劑可以更好地 增加聚二苯二甲酸丁二醇酯（PBT)阻燃性能方面是目前應(yīng)用聚二苯二甲酸丁二醇酯的一個(gè) 技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的提出一種阻燃性能好的納米 復(fù)合材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種納米復(fù)合材料，按重量份由以下組分組成：
[0006] 聚二苯二甲酸丁二醇酯 80-100; 有機(jī)膨潤土膏 2-2?; Y -氨丙基三乙氧基硅烷 8-10; 溴代環(huán)氧樹脂 10-30; 加工助劑 1-5; 增軔劑 5-10;
[0007] 優(yōu)選的，聚二苯二甲酸丁二醇酯即為PBT，它的結(jié)晶溫度為184.3°C，熔點(diǎn)為 225. 6 ?。
[0008] 優(yōu)選的，聚二苯二甲酸丁二醇酯的相對密度為L 20-1. 25g/cm3。
[0009] 優(yōu)選的，有機(jī)鵬潤土為0ΜΜΤ。有機(jī)膨潤土膏即為按以下方法制備：在溶劑油中加 入有機(jī)膨潤土混合4-5分鐘，然后加入極性火花機(jī)繼續(xù)混合4-5分鐘即可。更優(yōu)選的，上述 有機(jī)膨潤土膏的成分的質(zhì)量百分比如下：溶劑油，有機(jī)膨潤土，極性活性劑的質(zhì)量百分比為 85:10 :5〇
[0010] Y -氨丙基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，溴代環(huán)氧樹脂主要起到阻燃劑的作用，它們的 含量對于所制備的納米復(fù)合材料的阻燃性能起到很重要的作用。 toon] 優(yōu)選的，加工助劑為硬酯酸鋅或硬脂酸鈣溶液。
[0012] 優(yōu)選的，增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物溶液。
[0013] 優(yōu)選的，納米復(fù)合材料的更好的配比為按重量份由以下組分組成：
[0014] 聚二苯二甲酸丁二醇酯 90-100; 有機(jī)膨潤土膏 10-20; Y -氨丙基三乙氧基硅烷 10; 溴代環(huán)氧樹脂 20-30; 加工助劑 5; 增韌劑 10;
[0015] 本發(fā)明的另一發(fā)明目的為一種納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0016] ( 1)按上述的重量份稱取原料；
[0017] (2)將按步驟（1)配比的Y-氨丙基三乙氧基硅烷，溴代環(huán)氧樹脂，加工助劑，增韌 劑混合，高速攪拌20分鐘；
[0018] (3)將按步驟（1)配比的聚二苯二甲酸丁二醇酯，有機(jī)膨潤土膏加入到步驟（2)所 獲得的溶液中，攪拌均勻。
[0019] (4)將步驟（3)所獲得的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，經(jīng)擠出，造粒。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：通過本發(fā)明制備納米復(fù)合材料具有良好的阻燃性能，可 以應(yīng)用在更加廣泛的實(shí)用領(lǐng)域，尤其是汽車、機(jī)械、電器等領(lǐng)域，而且本發(fā)明的制備方法實(shí) 用方便，可以在工業(yè)生產(chǎn)中推廣實(shí)施。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以 任何方式限制本發(fā)明。
[0022] 下述實(shí)施例中，聚二苯二甲酸丁二醇酯（PBT):結(jié)晶溫度為184.3°C，熔點(diǎn)為 225. 6°C，相對密度為I. 20-1. 25g/cm3,長春人造樹脂廠股份有限公司；有機(jī)膨潤土：浙江豐 虹粘土股份有限公司；Y-氨丙基三乙氧基硅烷：KH550,南京力派化工有限公司；溴代環(huán)氧 樹脂：蘇州蘭特納米材料。有機(jī)膨潤土膏按以下方法制備：在溶劑油中加入上述有機(jī)膨潤 土混合4-5分鐘，然后加入極性火花機(jī)繼續(xù)混合4-5分鐘即可。其中溶劑油，有機(jī)膨潤土， 極性活性劑的質(zhì)量百分比為85:10 :5。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 按重量比稱取原料，聚二苯二甲酸丁二醇酯90份、有機(jī)膨潤土膏10份、Y-氨丙基 三乙氧基硅烷10份、溴代環(huán)氧樹脂20份、硬酯酸鋅5份、乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮 水甘油酯共聚物溶液10份。制備方法：將配比的Y-氨丙基三乙氧基硅烷，溴代環(huán)氧樹脂， 加工助劑，增韌劑混合，高速攪拌20分鐘，然后將配比的聚二苯二甲酸丁二醇酯，有機(jī)膨潤 土膏加入到上述混合物中，攪拌均勻，然后將其經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，經(jīng)擠出，造粒即可。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例2中原料的重量比為聚二苯 二甲酸丁二醇酯100份、有機(jī)膨潤土膏20份、γ -氨丙基三乙氧基硅烷10份、溴代環(huán)氧樹 脂30份、硬酯酸鋅5份、乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物溶液10份。
[0027] 實(shí)施例3
[0028] 按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例3中原料的重量比中：二苯二 甲酸丁二醇酯為80份，其他成分的重量比不變。
[0029] 實(shí)施例4-5
[0030] 按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例4, 5中原料的重量比中：有機(jī) 膨潤土膏分別為2份，5份，其他成分的重量比不變。
[0031] 實(shí)施例6
[0032] 按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例6中原料的重量比中：溴代環(huán) 氧樹脂為10份，其他成分的重量比不變。
[0033] 實(shí)施例7
[0034] 按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例7中原料的重量比中：乙 烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物溶液為5份，其他成分的重量比不變。
[0035] 實(shí)施例8
[0036] 按所述的相同步驟重復(fù)進(jìn)行實(shí)施例1，但是在實(shí)施例8中原料的重量比中：硬酯酸 鋅為1份，其他成分的重量比不變。
[0037] 最后將實(shí)施例1-8所獲得的產(chǎn)物進(jìn)行性能測試和分析，主要為用HC-2型氧指數(shù)測 定儀測定極限氧指數(shù)，垂直燃燒測定儀測定其耐火性，XRD和SEM分析。經(jīng)分析可得：實(shí)施 例1所獲得的ΡΒΤ/0ΜΜΤ納米復(fù)合材料阻燃性能為最好，實(shí)施例2-8阻燃性能較PBT材料有 所提1?。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米復(fù)合材料，其特征在于：按重量份由以下組分組成：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的聚二苯二甲酸丁二醇酯 的結(jié)晶溫度為184. 3°C，熔點(diǎn)為225. 6°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的聚二苯二甲酸丁二醇酯 的相對密度為1. 20-1. 25g/cm3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的有機(jī)膨潤土膏按以下方 法制備：在溶劑油中加入有機(jī)膨潤土混合4-5分鐘，然后加入極性火花機(jī)繼續(xù)混合4-5分鐘 即可。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的有機(jī)膨潤土膏按以下方 法制備：溶劑油，有機(jī)膨潤土，極性活性劑的質(zhì)量百分比為85:10 :5。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的加工助劑為硬酯酸鋅或 硬脂酸鈣溶液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征在于：所述的增韌劑為乙烯-甲基丙 烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物溶液。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料，其特征在于，按重量份由以下組分組成：
9. 一種權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合材料的制備方法，其特征如下，包括以下步驟： (1) 按權(quán)利要求1所述的重量份稱取原料； (2)將按上述步驟（1)配比的氨丙基三乙氧基硅烷，溴代環(huán)氧樹脂，加工助劑，增韌 劑混合，高速攪拌20分鐘； (3) 將按上述步驟（1)配比的聚二苯二甲酸丁二醇酯，有機(jī)膨潤土膏加入到步驟（2)所 獲得的溶液中，攪拌均勻； (4) 將步驟（3)所獲得的混合物經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，經(jīng)擠出，造粒。
【專利摘要】一種納米復(fù)合材料，其組成成分主要為聚二苯二甲酸丁二醇酯，有機(jī)膨潤土膏，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，溴代環(huán)氧樹脂按一定的重量份比例配置而成。其制備方法主要包括以下步驟：稱取原料，添加混合原料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，造粒。通過本制備方法制備的納米復(fù)合材料具有較高的阻燃性能，可以廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械和電子電器等領(lǐng)域。
【IPC分類】C08L67-02, C08K13-06, C08K3-34, C08L63-00, C08K5-544, C08K9-04
【公開號】CN104559074
【申請?zhí)枴緾N201310500282
【發(fā)明人】秦宏佳
【申請人】大連市沙河口區(qū)中小微企業(yè)服務(wù)中心
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月21日