一種具有核殼結(jié)構(gòu)的ptt阻燃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，具體地說是一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)作為一種綜合性能優(yōu)異的新型聚酯高分子材料，目前已廣泛應用于纖維、薄膜、工程塑料等領(lǐng)域，但未改性的PTT存在缺口沖擊強度低、缺口敏感性大的缺陷，這極大地限制了 PTT在各個領(lǐng)域中更廣泛的應用。將彈性體以分散粒子的方式均勻分散在PTT基體中，可以具有良好的增韌效果，但這種增韌方法的缺點是大量加入低模量的橡膠粒子后，會使PTT的韌性得到提高的同時降低其強度、剛性和耐熱性等性能；當采用剛性粒子對PTT進行增韌時，剛性粒子在提高PTT韌性的同時，還可提高PTT的強度、剛度和耐熱性，而且有助于改善加工流變性，剛性粒子增韌可以從廉價的原材料中得到成本較低、成型加工性能好的高性能PTT，但剛性粒子增韌須對剛性粒子表面進行必要的改性處理，如通過偶聯(lián)劑、相容劑提高剛性粒子與PTT基體的相容性問題，但單純使用偶聯(lián)劑、相容劑還遠不能完全解決剛性粒子難于增韌的問題。于是，提出使用PTT/彈性體/剛性無機粒子的多元復合體系填充增強增韌，即形成橡膠粒子-剛性粒子“包覆”結(jié)構(gòu)或所謂的“殼-核”結(jié)構(gòu)，發(fā)揮橡膠粒子(提高韌性但犧牲模量)與剛性粒子(提高剛性易，但提高韌性難)的各自優(yōu)點，以起到有效的協(xié)同增強增韌作用。因為對于彈性體/無機剛性粒子復合增韌PTT體系，一方面由于彈性體的加入提高了基體的韌性，當加入無機剛性粒子時，其增韌效果就尤為明顯，從而顯示出協(xié)同增韌作用；一方面，當彈性體與無機剛性粒子形成“軟核-硬殼”結(jié)構(gòu)時，在剛性粒子和基體之間出現(xiàn)柔性界面層，增強了基體與填料的界面粘結(jié)，利于應力從基體到無機填料的傳遞，此外還可提高填料的分散性，降低其聚集趨勢，提高復合體系的綜合力學性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種力學性能優(yōu)異和阻燃效果好的具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為=PTT 65%?85%、阻燃劑8%?12%、碳酸鈣粒子5%?15%、二異氰酸酯0.5%?2%、乙二醇1%?4%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
[0005]所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述阻燃劑為聚苯基膦酸二苯砜酯。
[0007]所述碳酸鈣粒子為粒徑小于5 μ m的重質(zhì)碳酸鈣微粒。
[0008]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。
[0009]所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0010]上述的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃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，將碳酸鈣粒子于60V?100°C溫度下干燥I?2小時，待用；
(2)、按重量配比稱取干燥的碳酸鈣粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機中，同時加入按重量配比稱取的乙二醇，使一起低速攪拌5?30分鐘，再加入按重量配比稱取的二異氰酸酯，并高速攪拌5?60分鐘，使充分加成聚合和包覆碳酸鈣粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的阻燃劑、抗氧劑和潤滑劑，使一起攪拌3?15分鐘，待充分混合均勻后出料；
(3)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機中，在180°C?260°C下經(jīng)熔融共混后擠出、冷卻造粒，然后干燥，即得本發(fā)明的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過原位聚合生成聚氨酯彈性體并包覆在碳酸鈣粒子表面，形成以碳酸鈣粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)對PTT進行增韌改性，使大大提高材料韌性的同時，還很好地提高了材料強度、剛度和耐熱性，并加入阻燃劑共混改性效果好，可達UL94 V-O級阻燃性能。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0013]實施例1:
一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 67%、聚苯基膦酸二苯砜酯12%、碳酸鈣粒子15%、二異氰酸酯2%、乙二醇3.5%、抗氧劑0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.4%，所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯，所述碳酸鈣粒子為粒徑小于5μπι的重質(zhì)碳酸鈣微粒，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。
[0014]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，將碳酸鈣粒子于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碳酸鈣粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機中，同時加入按重量配比稱取的乙二醇，使一起低速攪拌5?30分鐘，再加入按重量配比稱取的二異氰酸酯，并高速攪拌5?60分鐘，使充分加成聚合和包覆碳酸鈣粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的聚苯基膦酸二苯砜酯、抗氧劑和季戊四醇硬脂酸酯，使一起攪拌3?15分鐘，待充分混合均勻后出料；(3)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機中，在180°C?260°C下經(jīng)熔融共混后擠出、冷卻造粒，然后干燥，即得本發(fā)明的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料。
[0015]實施例2:
一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 76%、聚苯基膦酸二苯砜酯10%、碳酸鈣粒子10%、二異氰酸酯1%、乙二醇2.5%、抗氧劑0.2%、季戊四醇硬脂酸酯0.3%，所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對苯二甲酸丙二醇酯，所述碳酸鈣粒子為粒徑小于5μπι的重質(zhì)碳酸鈣微粒，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。
[0016]制備方法同實施例1。
【主權(quán)項】
1.一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:PTT 65%?85%、阻燃劑8%?12%、碳酸鈣粒子5%?15%、二異氰酸酯0.5%?2%、乙二醇1%?4%、抗氧劑0.1%?0.5%、潤滑劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其特征在于，所述阻燃劑為聚苯基膦酸二苯砜酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其特征在于，所述碳酸鈣粒子為粒徑小于5 μ m的重質(zhì)碳酸鈣微粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其特征在于，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料的制備方法，其特征在于，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，將碳酸鈣粒子于60V?100°C溫度下干燥I?2小時，待用； (2)、按重量配比稱取干燥的碳酸鈣粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機中，同時加入按重量配比稱取的乙二醇，使一起低速攪拌5?30分鐘，再加入按重量配比稱取的二異氰酸酯，并高速攪拌5?60分鐘，使充分加成聚合和包覆碳酸鈣粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的阻燃劑、抗氧劑和潤滑劑，使一起攪拌3?15分鐘，待充分混合均勻后出料； (3)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機中，在180°C?260°C下經(jīng)熔融共混后擠出、冷卻造粒，然后干燥，即得本發(fā)明的一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的PTT阻燃復合材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為：PTT65%～85%、阻燃劑8%～12%、碳酸鈣粒子5%～15%、二異氰酸酯0.5%～2%、乙二醇1%～4%、抗氧劑0.1%～0.5%、潤滑劑0.1%～1%，所述阻燃劑為聚苯基膦酸二苯砜酯。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過原位聚合生成聚氨酯彈性體并包覆在碳酸鈣粒子表面，形成以碳酸鈣粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)對PTT進行增韌改性，使大大提高材料韌性的同時，還很好地提高了材料強度、剛度和耐熱性，并加入阻燃劑共混改性效果好，可達UL94V-0級阻燃性能。
【IPC分類】C08K3-26, C08G18-32, C08L67-02, C08L85-02, C08K13-06, C08K9-10
【公開號】CN104861521
【申請?zhí)枴緾N201410538857
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島欣展塑膠有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年10月14日