一種核殼粒子增韌增強pbt材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種核殼粒子增韌增強PBT材料及其制備方法。本發明的一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其組分按質量百分數配比為：PBT60%～80%、剛性粒子10%～20%、彈性體5%～20%、馬來酸酐0.5%～2%、引發劑0.1%～1%、分散劑3%～5%、抗氧劑0.1%～1%。本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明采用馬來酸酐對剛性粒子進行表面改性后與彈性體混煉和發生接枝反應，有效地形成以剛性粒子為核、彈性體為殼的軟殼硬核結構，使彈性體和剛性粒子發揮各自優點和對PBT具有良好的協同增韌增強效果，而且加工性能好，成本低，處理工藝簡單，具有較好的實用價值和應用前景。
【專利說明】一種核殼粒子增韌增強…了材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說是一種核殼粒子增韌增強材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇酯$81)是一種熱塑性工程塑料，已被廣泛應用在電子電器、家電、汽車工業等行業，但由于其低溫沖擊韌性較差及室溫下缺口敏感性大等缺點，限制它作為一種高分子結構材料在某些領域中的應用。采用彈性體增韌可以大幅度提高材料的抗沖擊性能，但同時也造成材料的強度、剛度、耐熱性及加工性能大幅度下降。采用剛性粒子增韌在一定條件下表現出同時增韌增強，但韌性的提高幅度有限。采用彈性體、剛性粒子兩者并用增韌可以使材料的強度和韌性有較好的改性效果，但彈性體和剛性粒子共同加入存在一定程度的相互影響，從而不能很好地起來增韌增強的預想效果。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種以剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼粒子增韌增強 '材料及其制備方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種核殼粒子增韌增強？81材料，其組分按質量百分數配比為60%?80%、剛性粒子10%?20%、彈性體5%?20%、馬來酸酐0.5%?2%、引發劑0.1%?1%、分散劑3%?5%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的？8丁為聚對苯二甲酸丁二醇酯。
[0006]所述的剛性粒子為粒徑在0.01 4 111?20 ^ 111之間的碳酸鈣、滑石粉、云母、高嶺土、
二氧化硅、硅藻土、硅灰石、硫酸鋇中的一種。
[0007]所述的彈性體為乙烯-辛烯共聚物$021乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(￡901),苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(^防)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(3283?、丙烯腈-乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(仙幻、丁腈橡膠(他10中的一種。
[0008]所述的引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯中的一種。
[0009]所述的分散劑為1八3-2八分散劑。
[0010]所述的抗氧劑為主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物。
[0011]上述的一種核殼粒子增韌增強材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將？81在1301?1401下干燥3?5小時，含水率控制在0.03%以下，待用；
(2)將剛性粒子在601?1201下干燥1?2小時，待用；
(3)按重量配比稱取干燥后的剛性粒子加入料筒溫度為401?801高速混合機中，攪拌3?15分鐘，然后加入按重量配比稱取的馬來酸酐和引發劑，攪拌10?60分鐘，使得到充分混合和均勻分散后，再加入按重量配比稱取的彈性體，控制高速混合機轉速不低于3000轉/分鐘，攪拌10?15分鐘； (4)然后在高速混合機中再加入按重量配比稱取干燥后的？81以及分散劑、抗氧劑，繼續攪拌15?45分鐘，出料；
(5)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在2201?2601，螺桿轉速為150?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥、包裝，即得本發明的一種核殼粒子增韌增強材料。
[0012]本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明采用馬來酸酐對剛性粒子進行表面改性后與彈性體混煉和發生接枝反應，有效地形成以剛性粒子為核、彈性體為殼的軟殼硬核結構，使彈性體和剛性粒子發揮各自優點和對具有良好的協同增韌增強效果，而且加工性能好，成本低，處理工藝簡單，具有較好的實用價值和應用前景。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0014]實施例1:
一種核殼粒子增韌增強材料，其組分按質量百分數配比為:？81 70%、粒徑在
0.01 4 111?20 4 111之間的碳酸鈣15%、乙烯-辛烯共聚物(902) 10%、馬來酸酐1%、偶氮二異丁腈0.2%、I'八3-2八分散劑3%、主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物0.8%。
[0015]制備方法:(1)將？81在1301?1401下干燥3?5小時，含水率控制在0.03%以下，待用:(2)將粒徑在0.01 4 111?20 4 111之間的碳酸鈣在601?1201下干燥1?2小時，待用43)按重量配比稱取干燥后的碳酸鈣加入料筒溫度為401?801高速混合機中，攪拌3?15分鐘，然后加入按重量配比稱取的馬來酸酐和偶氮二異丁腈，攪拌10?60分鐘，使得到充分混合和均勻分散后，再加入按重量配比稱取的乙烯-辛烯共聚物$02),控制高速混合機轉速不低于3000轉/分鐘，攪拌10?15分鐘:(4)然后在高速混合機中再加入按重量配比稱取干燥后的以及1八3-2八分散劑、主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物，繼續攪拌15?45分鐘，出料:(5)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在2201?2601，螺桿轉速為150?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥、包裝，即得本發明的一種核殼粒子增韌增強材料。
[0016]實施例2:
一種核殼粒子增韌增強？81材料，其組分按質量百分數配比為:？81 80%、粒徑在
0.01 9 III?20 9 III之間的滑石粉10%、乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(￡901)59^馬來酸酐0.5%、偶氮二異庚腈0.1%、1^8-2^分散劑4%、主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物0.4%。
[0017]制備方法:(1)將？81在1301?1401下干燥3?5小時，含水率控制在0.03%以下，待用:(2)將粒徑在0.01 4 111?20 4 111之間的滑石粉在601?1201下干燥1?2小時，待用；(3 )按重量配比稱取干燥后的滑石粉加入料筒溫度為40 00?80 00高速混合機中，攪拌3?15分鐘，然后加入按重量配比稱取的馬來酸酐和偶氮二異庚腈，攪拌10?60分鐘，使得到充分混合和均勻分散后，再加入按重量配比稱取的乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(￡901),控制高速混合機轉速不低于3000轉/分鐘，攪拌10?15分鐘；(4)然后在高速混合機中再加入按重量配比稱取干燥后的以及1^3-24分散劑、主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物，繼續攪拌15?45分鐘，出料:(5)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在2201?2601，螺桿轉速為150?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥、包裝，即得本發明的一種核殼粒子增韌增強材料。
[0018]實施例3:
一種核殼粒子增韌增強？81材料，其組分按質量百分數配比為:？81 64%、粒徑在
0.01 ^111?20 ^111之間的高嶺土 15%、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(3283) 15%、馬來酸酐1.2%、過氧化二苯甲酰0.3%.1^8-2^分散劑4%、主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物0.5%。
[0019]制備方法:(1)將？81在1301?1401下干燥3?5小時，含水率控制在0.03%以下，待用:(2)將粒徑在0.01 4 111?20 4 111之間的高嶺土在601?1201下干燥1?2小時，待用43)按重量配比稱取干燥后的高嶺土加入料筒溫度為401?801高速混合機中，攪拌3?15分鐘，然后加入按重量配比稱取的馬來酸酐和過氧化二苯甲酰，攪拌10?60分鐘，使得到充分混合和均勻分散后，再加入按重量配比稱取的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(3283),控制高速混合機轉速不低于3000轉/分鐘，攪拌10?15分鐘；(4)然后在高速混合機中再加入按重量配比稱取干燥后的？81以及1八3-2八分散劑、主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物，繼續攪拌15?45分鐘，出料:(5)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在2201?2601，螺桿轉速為150?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥、包裝，即得本發明的一種核殼粒子增韌增強材料。
【權利要求】
1.一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:PBT60%?80%、剛性粒子10%?20%、彈性體5%?20%、馬來酸酐0.5%?2%、弓I發劑0.1%?1%、分散劑3%?5%、抗氧劑0.1%?1%。
2.根據權利要求1所述的一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其特征在于，所述的剛性粒子為粒徑在0.01 μ m?20 μ m之間的碳酸鈣、滑石粉、云母、高嶺土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、硫酸鋇中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其特征在于，所述的彈性體為乙稀-羊稀共聚物(POE)、乙稀-丙稀-二稀經共聚物(EPDM)、苯乙稀-丁二稀-苯乙稀嵌段共聚物(SBS )、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS )、丙烯腈-乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(AES)、丁腈橡膠(NBR)中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其特征在于，所述的引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、異丙苯過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其特征在于，所述的分散劑為TAS-2A分散劑。
6.根據權利要求1所述的一種核殼粒子增韌增強PBT材料，其特征在于，所述的抗氧劑為主抗氧劑1076與輔抗氧劑168的復配物。
7.根據權利要求1所述的一種核殼粒子增韌增強PBT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，含水率控制在0.03%以下，待用； (2)將剛性粒子在60°C?120°C下干燥I?2小時，待用； (3)按重量配比稱取干燥后的剛性粒子加入料筒溫度為40°C?80°C高速混合機中，攪拌3?15分鐘，然后加入按重量配比稱取的馬來酸酐和引發劑，攪拌10?60分鐘，使得到充分混合和均勻分散后，再加入按重量配比稱取的彈性體，控制高速混合機轉速不低于3000轉/分鐘，攪拌10?15分鐘； (4)然后在高速混合機中再加入按重量配比稱取干燥后的PBT以及分散劑、抗氧劑，繼續攪拌15?45分鐘，出料； (5)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在220°C?260°C，螺桿轉速為150?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥、包裝，即得本發明的一種核殼粒子增韌增強PBT材料。
【文檔編號】C08K3/34GK104419147SQ201310399300
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】不公告發明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司