一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性ptt聚酯的復合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一種由對苯二甲酸與1，3_丙二醇經(jīng)酯化和縮聚反應合成的芳香族聚酯，自上世紀90年代工業(yè)化生產(chǎn)以來，已經(jīng)廣泛應用于纖維、薄膜、工程塑料等領(lǐng)域。尤其在工程塑料領(lǐng)域，PTT同時具有PET的高性能和PBT的易加工性，且其價格較PBT低得多，因而具有重要的應用價值。然而，PTT本身不能阻燃(極限氧指數(shù)約為21)，從而限制了 PTT的應用范圍。在PTT中加入阻燃劑便可得到較好的阻燃性能，紅磷具有阻燃效果好、含磷高、添加少、價格低廉和來源廣泛等特點，而且對基料的力學性能影響小，不揮發(fā)，因而在PTT中添加紅磷進行阻燃改性將具有很好的應用效果，但紅磷在空氣中極易吸濕，著火點低，安全性差，因此國內(nèi)工程塑料改性所用的紅磷阻燃劑，90%以上是以母粒形式存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種力學性能好、耐老化性強和成本低廉的以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 60%?80%、紅磷母粒12%?14%、氧化鈣1%?4%、玻璃纖維8%?15%、MBS 2%?8%、光穩(wěn)定劑0.5%?2%、偶聯(lián)劑0.05%?
0.2%、抗氧劑0.1%?0.3%、潤滑劑0.1%?1%。
[0005]所述PTT為特性黏度0.5?1.5dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述紅磷母粒為市售的RPM-540B紅磷母粒。
[0007]所述氧化鈣為粒徑小于5 μ m的氧化鈣微粒。
[0008]所述玻璃纖維為表面經(jīng)過KH550硅烷偶聯(lián)劑改性處理、且直徑在4?18 μ m范圍內(nèi)的無堿短切玻璃纖維。
[0009]所述MBS為具有核殼結(jié)構(gòu)的甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物，其相對密度
1.09 ?1.llg/cm3o
[0010]所述光穩(wěn)定劑為質(zhì)量比1:1的受阻胺類高分子量光穩(wěn)定劑GW-944Z與GW-622的復配物。
[0011]所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0012]所述抗氧劑為質(zhì)量比1:1的受阻酚類抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0013]所述潤滑劑為改性乙撐雙脂肪酸酰胺。
[0014]上述的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PTT置于強制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，將紅磷母粒、氧化鈣和玻璃纖維各自分別于60°C?100°C溫度下干燥I?2小時，待用；
(2)、按重量配比稱取干燥的氧化鈣加入料筒溫度在80°C?120°C的高速混合機中，同時加入按重量配比的偶聯(lián)劑，使在轉(zhuǎn)速3000?4500r/min攪拌10?45分鐘后，冷卻至低于40 °C出料待用；
(3)、按重量配比稱取干燥的PTT和紅磷母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的MBS、光穩(wěn)定劑、抗氧劑和潤滑劑，并加入步驟(2)得到的產(chǎn)物，使一起攪拌3?5分鐘，待充分混合均勻后出料；
(4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，同時從雙螺桿擠出機的側(cè)喂料口加入按重量配比稱取干燥的玻璃纖維，通過雙螺桿擠出機熔融混煉I?2分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速控制在120?500r/min，加工溫度在180 °C?260 °C范圍，然后擠出造粒，即得本發(fā)明的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過紅磷母粒與氧化鈣的協(xié)同阻燃、增強作用，大大提高了 PTT的阻燃性和拉伸強度、彎曲強度、CTI值等，而且降低了成本，其阻燃性可達UL94V-O級要求，同時采用MBS、光穩(wěn)定劑等改性，使制得的復合材料具有優(yōu)異的力學性能、耐老化性能、阻燃性能和抗沖擊性能等，從而提升了 PTT的應用效果和應用領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0017]實施例1:
一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 70%、紅磷母粒12%、氧化鈣3%、玻璃纖維8%、MBS 5%、光穩(wěn)定劑1.5%、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1%、抗氧劑0.1%、改性乙撐雙脂肪酸酰胺0.3%，所述PTT為特性黏度0.5?1.5dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯，所述紅磷母粒為市售的RPM-540B紅磷母粒，所述氧化鈣為粒徑小于5 μπι的氧化鈣微粒，所述玻璃纖維為表面經(jīng)過ΚΗ550硅烷偶聯(lián)劑改性處理、且直徑在4?18μπι范圍內(nèi)的無堿短切玻璃纖維，所述光穩(wěn)定劑為質(zhì)量比1:1的受阻胺類高分子量光穩(wěn)定劑GW-944Z與GW-622的復配物，所述抗氧劑為質(zhì)量比1:1的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0018]制備方法:(I)、將PTT置于強制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，將紅磷母粒、氧化鈣和玻璃纖維各自分別于60°C?100°C溫度下干燥I?2小時，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的氧化鈣加入料筒溫度在80°C?120°C的高速混合機中，同時加入按重量配比的鈦酸酯偶聯(lián)劑，使在轉(zhuǎn)速3000?4500r/min攪拌10?45分鐘后，冷卻至低于40°C出料待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PTT和紅磷母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的MBS、光穩(wěn)定劑、抗氧劑和改性乙撐雙脂肪酸酰胺，并加入步驟
(2)得到的產(chǎn)物，使一起攪拌3?5分鐘，待充分混合均勻后出料；(4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，同時從雙螺桿擠出機的側(cè)喂料口加入按重量配比稱取干燥的玻璃纖維，通過雙螺桿擠出機熔融混煉I?2分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速控制在120?500r/min，加工溫度在180°C?260°C范圍，然后擠出造粒，即得本發(fā)明的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料。
[0019]實施例2:
一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 60%、紅磷母粒14%、氧化鈣4%、玻璃纖維12%、MBS 8%、光穩(wěn)定劑1.2%、鈦酸酯偶聯(lián)劑
0.1%、抗氧劑0.2%、改性乙撐雙脂肪酸酰胺0.5%，所述PTT為特性黏度0.5?1.5dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯，所述紅磷母粒為市售的RPM-540B紅磷母粒，所述氧化鈣為粒徑小于5 μπι的氧化鈣微粒，所述玻璃纖維為表面經(jīng)過ΚΗ550硅烷偶聯(lián)劑改性處理、且直徑在4?18μπι范圍內(nèi)的無堿短切玻璃纖維，所述光穩(wěn)定劑為質(zhì)量比1:1的受阻胺類高分子量光穩(wěn)定劑GW-944Z與GW-622的復配物，所述抗氧劑為質(zhì)量比1:1的受阻酚類抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0020]制備方法:(1)、將PTT置于強制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，將紅磷母粒、氧化鈣和玻璃纖維各自分別于60°C?100°C溫度下干燥I?2小時，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的氧化鈣加入料筒溫度在80°C?120°C的高速混合機中，同時加入按重量配比的鈦酸酯偶聯(lián)劑，使在轉(zhuǎn)速3000?4500r/min攪拌10?45分鐘后，冷卻至低于40°C出料待用；(3)、按重量配比稱取干燥的PTT和紅磷母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的MBS、光穩(wěn)定劑、抗氧劑和改性乙撐雙脂肪酸酰胺，并加入步驟
(2)得到的產(chǎn)物，使一起攪拌3?5分鐘，待充分混合均勻后出料；(4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，同時從雙螺桿擠出機的側(cè)喂料口加入按重量配比稱取干燥的玻璃纖維，通過雙螺桿擠出機熔融混煉I?2分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速控制在120?500r/min，加工溫度在180°C?260°C范圍，然后擠出造粒，即得本發(fā)明的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料。
【主權(quán)項】
1.一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 60%?80%、紅磷母粒12%?14%、氧化鈣1%?4%、玻璃纖維8%?15%、MBS 2%?8%、光穩(wěn)定劑0.5%?2%、偶聯(lián)劑0.05%?0.2%、抗氧劑0.1%?0.3%、潤滑劑0.1% ?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其特征在于，所述氧化鈣為粒徑小于5 μπι的氧化鈣微粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維為表面經(jīng)過ΚΗ550硅烷偶聯(lián)劑改性處理、且直徑在4?18ym范圍內(nèi)的無堿短切玻璃纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其特征在于，所述光穩(wěn)定劑為質(zhì)量比1:1的受阻胺類高分子量光穩(wěn)定劑GW-944Z與GW-622的復配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為改性乙撐雙脂肪酸酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)JfPTT置于強制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時，將紅磷母粒、氧化鈣和玻璃纖維各自分別于60°C?100°C溫度下干燥I?2小時，待用； (2)、按重量配比稱取干燥的氧化鈣加入料筒溫度在80°C?120°C的高速混合機中，同時加入按重量配比的偶聯(lián)劑，使在轉(zhuǎn)速3000?4500r/min攪拌10?45分鐘后，冷卻至低于40 °C出料待用； (3)、按重量配比稱取干燥的PTT和紅磷母粒加入高速混合機中，同時加入按重量配比稱取的MBS、光穩(wěn)定劑、抗氧劑和潤滑劑，并加入步驟(2)得到的產(chǎn)物，使一起攪拌3?5分鐘，待充分混合均勻后出料； (4)、將步驟(3)的混合料加入雙螺桿擠出機的主喂料口，同時從雙螺桿擠出機的側(cè)喂料口加入按重量配比稱取干燥的玻璃纖維，通過雙螺桿擠出機熔融混煉I?2分鐘，螺桿轉(zhuǎn)速控制在120?500r/min，加工溫度在180 °C?260 °C范圍，然后擠出造粒，即得本發(fā)明的一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以紅磷母粒協(xié)同氧化鈣改性PTT聚酯的復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為：PTT 60%～80%、紅磷母粒12%～14%、氧化鈣1%～4%、玻璃纖維8%～15%、MBS 2%～8%、光穩(wěn)定劑0.5%～2%、偶聯(lián)劑0.05%～0.2%、抗氧劑0.1%～0.3%、潤滑劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過紅磷母粒與氧化鈣的協(xié)同阻燃、增強作用，大大提高了PTT的阻燃性和拉伸強度、彎曲強度、CTI值等，而且降低了成本，其阻燃性可達UL94 V-0級要求，同時采用MBS、光穩(wěn)定劑等改性，使制得的復合材料具有優(yōu)異的力學性能、耐老化性能、阻燃性能和抗沖擊性能等，從而提升了PTT的應用效果和應用領(lǐng)域。
【IPC分類】C08K3-02, C08K5-526, C08L67-02, C08L51-04, C08K3-22, C08K9-06, C08K13-06, C08K5-134, C08K7-14
【公開號】CN104845237
【申請?zhí)枴緾N201410780611
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】王妮娜
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月17日