彈性體包覆剛性粒子增韌ptt聚酯的復(fù)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，具體地說是一種彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對(duì)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(yīng)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(qiáng)度低、缺口敏感性大的缺陷，這極大地限制了 PTT在各個(gè)領(lǐng)域中更廣泛的應(yīng)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(diǎn)是大量加入低模量的橡膠粒子后，會(huì)使PTT的韌性得到提高的同時(shí)降低其強(qiáng)度、剛性和耐熱性等性能；當(dāng)采用剛性粒子對(duì)PTT進(jìn)行增韌時(shí)，剛性粒子在提高PTT韌性的同時(shí)，還可提高PTT的強(qiáng)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(jià)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(duì)剛性粒子表面進(jìn)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(yuǎn)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(jī)粒子的多元復(fù)合體系填充增強(qiáng)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(diǎn)，以起到有效的協(xié)同增強(qiáng)增韌作用。因?yàn)閷?duì)于彈性體/無機(jī)剛性粒子復(fù)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(dāng)加入無機(jī)剛性粒子時(shí)，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(dāng)彈性體與無機(jī)剛性粒子形成“軟核-硬殼”結(jié)構(gòu)時(shí)，在剛性粒子和基體之間出現(xiàn)柔性界面層，增強(qiáng)了基體與填料的界面粘結(jié)，利于應(yīng)力從基體到無機(jī)填料的傳遞，此外還可提高填料的分散性，降低其聚集趨勢(shì)，提高復(fù)合體系的綜合力學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(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:彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為=PTT 70%?95%、剛性粒子5%?20%、二異氰酸酯
0.5%?2%、二元醇1%?4%、抗氧劑0.1%?0.5%、分散劑0.1%?1%。
[0005]所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述剛性粒子為平均直徑在0.1 μ m?20 μ m的碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、鈦酸鉀晶須、云母、高嶺土中的一種。
[0007]所述二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇中的一種。
[0008]所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物中的一種。
[0009]所述分散劑為硬脂酸鈣、乙撐雙硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
[0010]上述的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PTT置于強(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時(shí)，將剛性粒子于60V?100°C溫度下干燥I?2小時(shí)，待用；
(2)、按重量配比稱取干燥的剛性粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)加入按重量配比稱取的二元醇，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剛性粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的抗氧劑和分散劑，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(jī)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)明的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用原位聚合生成聚氨酯彈性體并包覆在剛性粒子表面，形成以剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)對(duì)PTT聚酯進(jìn)行增韌改性，使大大提高材料韌性的同時(shí),還很好地提高了材料強(qiáng)度、剛度和耐熱性,并具有加工性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0013]實(shí)施例1:
一種彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PTT 74%、剛性粒子20%、二異氰酸酯1.5%、乙二醇4%、抗氧劑1010 0.2%、硬脂酸鈣0.3%，所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，所述剛性粒子為平均直徑在0.1 μ m?20 μ m的碳酸隹丐。
[0014]制備方法:(I)、將PTT置于強(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時(shí)，將剛性粒子于60°C?100°C溫度下干燥I?2小時(shí)，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的剛性粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)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剛性粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的抗氧劑1010和硬脂酸鈣，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(jī)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)明的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料。
[0015]實(shí)施例2:
一種彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PTT81%、剛性粒子15%、二異氰酸酯1.2%、丙二醇2.5%、抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.2%，所述PTT為特性黏度0.7?1.2dL/g的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，所述剛性粒子為平均直徑在0.1 μ m?20 μ m的硅灰石。
[0016]制備方法:(1)、將PTT置于強(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時(shí)，將剛性粒子于60°C?100°C溫度下干燥I?2小時(shí)，待用；(2)、按重量配比稱取干燥的剛性粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)加入按重量配比稱取的丙二醇，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剛性粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物、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(jī)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)明的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PTT 70%?95%、剛性粒子5%?20%、二異氰酸酯0.5%?2%、二元醇1%?4%、抗氧劑0.1%?0.5%、分散劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述剛性粒子為平均直徑在0.1 μ m?20 μ m的碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、鈦酸鉀晶須、云母、高嶺土中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述分散劑為硬脂酸鈣、乙撐雙硬酯酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)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(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中于110°C?120°C溫度下干燥6?8小時(shí)，將剛性粒子于60V?100°C溫度下干燥I?2小時(shí)，待用； (2)、按重量配比稱取干燥的剛性粒子加入料筒溫度在40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)加入按重量配比稱取的二元醇，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剛性粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比稱取的抗氧劑和分散劑，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(jī)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)明的彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了彈性體包覆剛性粒子增韌PTT聚酯的復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PTT70%～95%、剛性粒子5%～20%、二異氰酸酯0.5%～2%、二元醇1%～4%、抗氧劑0.1%～0.5%、分散劑0.1%～1%，所述剛性粒子為平均直徑在0.1μm～20μm的碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、鈦酸鉀晶須、云母、高嶺土中的一種。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用原位聚合生成聚氨酯彈性體并包覆在剛性粒子表面，形成以剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)對(duì)PTT聚酯進(jìn)行增韌改性，使大大提高材料韌性的同時(shí)，還很好地提高了材料強(qiáng)度、剛度和耐熱性，并具有加工性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C08L67-02, C08K3-26, C08G18-32, C08K9-10, C08K3-34, C08K7-08
【公開號(hào)】CN104861428
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410522950
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】青島欣展塑膠有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2014年10月8日