一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的pbt復(fù)合材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PBT50%～70%、TPU5%～15%、微米碳酸鈣5%～15%、抗靜電劑3%～5%、聚合型阻燃劑8%～15%、協(xié)效阻燃劑3%～8%、表面處理劑0.1%～0.5%、抗氧劑0.1%～1%、潤(rùn)滑劑0.2%～1.5%。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缺口沖擊韌性、剛性和耐熱性的同時(shí)保持較好的拉伸強(qiáng)度，具有顯著增韌、增強(qiáng)、增剛的優(yōu)點(diǎn)，其阻燃能效高，抗靜電靜性好，電氣性能優(yōu)良，而且成本低，制備方法簡(jiǎn)單和操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，可廣泛應(yīng)用在電子電氣、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械配件、建筑結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的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(shuō)是一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以?xún)?yōu)異的耐熱性、耐疲勞性、耐侯性、低摩擦系數(shù)等性能，已被廣泛應(yīng)用在電子電器、家電、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械設(shè)備等行業(yè)，然而，PBT單獨(dú)使用存在熱變形溫度低、易燃燒、制件收縮翹曲、機(jī)械性能不突出，特別是制品缺口沖擊強(qiáng)度不高等不足之處。所以PBT很少單獨(dú)使用，大多數(shù)都需要經(jīng)過(guò)改性才能被應(yīng)用。PBT改性主要從兩個(gè)方面著手，一是采用化學(xué)改性方法，即通過(guò)共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)或降解等化學(xué)方法，使其具有更好的性能和新的功能；二是采用物理改性方法，即通過(guò)采用無(wú)機(jī)材料填充和增強(qiáng)、與其他樹(shù)脂共混及加入各種助劑等方法來(lái)提高和改進(jìn)PBT的綜合性能，但現(xiàn)有技術(shù)的上述方法在改善PBT性能方面均存在許多不理想之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高阻燃能效和具有永久抗靜電性能及優(yōu)良綜合性能的抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為=PBT 50%~70%、TPU 5%~15%、微米碳酸鈣5%~15%、抗靜電劑3%~5%、聚合型 阻燃劑8%~15%、協(xié)效阻燃劑3%~8%、表面處理劑0.1%~0.5%、抗氧劑0.1%~1%、潤(rùn)滑劑0.2%~1.5%ο
[0005]所述的PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，特性黏度為0.85~1.25dl/g。
[0006]所述的TPU為熱塑性聚氨酯高分子彈性體。
[0007]所述的微米碳酸鈣的平均粒徑在0.5 μ m~10 μ m之間。
[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]所述的聚合型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚，相對(duì)分子量為5000~8000。
[0010]所述的協(xié)效阻燃劑為無(wú)機(jī)阻燃劑，包括三氧化二銻、氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種。
[0011]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。
[0012]所述的抗氧劑為抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物。
[0013]所述的潤(rùn)滑分散劑為聚硅氧烷、乙撐雙硬酯酰胺、EVA、OP蠟、TAS-2A中的一種或幾種的混合物。
[0014]上述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)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；
(2)將微米碳酸鈣與表面處理劑按重量配比稱(chēng)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~100°C溫度下攪拌20~100分鐘，使表面處理劑均勻包覆微米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的微米碳酸鈣；
(3)按重量配比稱(chēng)取TPU，并與上述表面處理的微米碳酸鈣混合均勻，加入雙輥筒開(kāi)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TPU/微米碳酸鈣母粒；
(4)按重量配比稱(chēng)取干燥處理后的PBT、抗靜電劑、聚合型阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入TPU/微米碳酸鈣母粒，使充分混合3~5分鐘；
(5)再將步驟(4)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170°C~230°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
[0015]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缺口沖擊韌性、剛性和耐熱性的同時(shí)保持較好的拉伸強(qiáng)度，具有顯著增韌、增強(qiáng)、增剛的優(yōu)點(diǎn)，其阻燃能效高，抗靜電靜性好(表面電阻可達(dá)IO7~101° Ω -m),電氣性能優(yōu)良，而且成本低，制備方法簡(jiǎn)單和操作方便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，可廣泛應(yīng)用在電子電氣、汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械配件、建筑結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0017]實(shí)施例1:
一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 60%、TPU10%、微米碳酸鈣10%、HBS-510抗靜電劑4%、聚2，6- 二溴亞苯基醚10%、三氧化二銻5%、硬脂酸0.3%、抗氧劑1076與`抗氧劑JC-242的復(fù)配物0.2%、聚硅氧烷0.5%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.25dl/g，TPU為熱塑性聚氨酯高分子彈性體，微米碳酸鈣的平均粒徑在0.5 μ m ~10 μ m 之間。
[0018]制備方法:(1)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；(2)將微米碳酸鈣與硬脂酸按重量配比稱(chēng)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~100°C溫度下攪拌20~100分鐘，使硬脂酸均勻包覆微米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的微米碳酸鈣；(3)按重量配比稱(chēng)取TPU，并與上述表面處理的微米碳酸鈣混合均勻，加入雙輥筒開(kāi)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TPU/微米碳酸鈣母粒；(4)按重量配比稱(chēng)取干燥處理后的PBT、HBS-510抗靜電劑、聚2，6- 二溴亞苯基醚、三氧化二銻、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物和聚硅氧烷，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入TPU/微米碳酸鈣母粒，使充分混合3~5分鐘；(5)再將步驟(4)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170°C~230°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
[0019]實(shí)施例2:
一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 50%、TPU15%、微米碳酸鈣15%、HDC-102抗靜電劑5%、聚2，6- 二溴亞苯基醚8%、氫氧化鋁4%、硬脂酸鈣0.5%、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物1%、乙撐雙硬酯酰胺1.5%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.25dl/g，TPU為熱塑性聚氨酯高分子彈性體，微米碳酸鈣的平均粒徑在0.5 μ m ~10 μ m 之間。
[0020]制備方法:(I)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；(2)將微米碳酸鈣與硬脂酸鈣按重量配比稱(chēng)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~100°C溫度下攪拌20~100分鐘，使硬脂酸鈣均勻包覆微米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的微米碳酸鈣；(3)按重量配比稱(chēng)取TPU，并與上述表面處理的微米碳酸鈣混合均勻，加入雙輥筒開(kāi)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TPU/微米碳酸鈣母粒；(4)按重量配比稱(chēng)取干燥處理后的PBT、HDC-102抗靜電劑、聚2，6-二溴亞苯基醚、氫氧化鋁、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242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TPU/微米碳酸鈣母粒，使充分混合3~5分鐘；(5)再將步驟(4)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170°C~230°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
[0021]實(shí)施例3:
一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 70%、TPU5%、微米碳酸鈣5%、HBS-510抗靜電劑4%、聚2，6- 二溴亞苯基醚10%、氫氧化鎂5%、硅烷0.1%、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物0.3%、TAS-2A 0.6%，其中，PBT的特性黏度為0.85~1.25dl/g，TPU為熱塑性聚氨酯高分子彈性體，微米碳酸鈣的平均粒徑在0.5 μ m~10 μ m之間。
[0022]制備方法:(I)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；(2)將微米碳酸鈣與硅烷按重量配比稱(chēng)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~100°C溫度下攪拌20~100分鐘，使硅烷均勻包覆微米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的微米碳酸鈣；(3)按重量配比稱(chēng)取TPU，并與上述表面處理的微米碳酸鈣混合均勻，加入雙輥筒開(kāi)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TPU/微米碳酸鈣母粒；(4)按重量配比稱(chēng)取干燥處理后的PBT、HBS-510抗靜電劑、聚2，6- 二溴亞苯基醚、氫氧化鎂、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物和TAS-2A，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入TPU/微米碳酸鈣母粒，使充分混合3~5分鐘；(5)再將步驟(4)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170°C~230°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的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 50%~70%、TPU 5%~15%、微米碳酸鈣5%~15%、抗靜電劑3%~5%、聚合型阻燃劑8%~15%、協(xié)效阻燃劑3%~8%、表面處理劑0.1%~0.5%、抗氧劑0.1%~1%、潤(rùn)滑劑0.2%~1.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的TPU為熱塑性聚氨酯高分子彈性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的微米碳酸鈣的平均粒徑在0.5 μ m~10 μ m之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚合型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚，相對(duì)分子量為5000~8000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的協(xié)效阻燃劑為無(wú)機(jī)阻燃劑，包括三氧化二銻、氫氧化鋁和氫氧化鎂中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤(rùn)滑分散劑為聚硅氧烷、乙撐雙硬酯酰胺、EVA、OP蠟、TAS-2A中的一種或幾種的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)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； (2)將微米碳酸鈣與表面處理劑按重量配比稱(chēng)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~100°C溫度下攪拌20~100分鐘，使表面處理劑均勻包覆微米碳酸鈣，然后冷卻至低于40°C制得表面處理的微米碳酸鈣； (3)按重量配比稱(chēng)取TPU，并與上述表面處理的微米碳酸鈣混合均勻，加入雙輥筒開(kāi)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TPU/微米碳酸鈣母粒； (4)按重量配比稱(chēng)取干燥處理后的PBT、抗靜電劑、聚合型阻燃劑、協(xié)效阻燃劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入TPU/微米碳酸鈣母粒，使充分混合3~5分鐘； (5)再將步驟(4)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170°C~230°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)共混、擠出造粒，即得一種抗靜電增韌增強(qiáng)增剛的PBT復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08L71/12GK103804856SQ201210453113
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13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