一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性pbt材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其組分按質量百分數配比為：PBT55%～80%、無機剛性粒子8%～12%、二異氰酸酯1%～2%、二元醇2%～4%、相容劑3%～8%、阻燃劑10%～15%、抗靜電母粒5%～15%、分散劑0.1%～2%、抗氧劑0.1%～1%。本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明采用二異氰酸酯與二元醇在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機剛性粒子表面包覆，形成以無機剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結構，使其很好地結合和發揮各自優點，對PBT起到良好的協同增強增韌效果，同時通過添加抗靜電母粒對PBT改性，使得制品的表面電阻率可達108～1010Ω·cm，抗靜電性能高效、持久，而且制得PBT材料具有阻燃能效高、加工性能好、成本低等優點。
【專利說明】—種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性…了材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說是一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性材料。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇酯$81)是一種結晶線型飽和聚酯，具有良好的綜合性能而被廣泛用于汽車工業、機械設備、電子電氣制造業等領域。然而，單純？81材料存在著阻燃性能差、缺口沖擊強度低、抗靜電能力不足等缺點，所以？81材料一般都經過改性才能被應用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種力學性能好、阻燃性高和永久抗靜電性能的具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性材料。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性材料，其組分按質量百分數配比為:？81 55%?80%、無機剛性粒子8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、二元醇2%?4%、相容劑3%?8%、阻燃劑10%?15%、抗靜電母粒5%?15%、分散劑0.1%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的無機剛性粒子為碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁、硫酸鋇、二氧化硅、云母、高嶺土中的一種，其平均粒徑在1000目?5000目之間。
[0006]所述的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚碳酸酯二元醇中的一種。
[0007]所述的相容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物$02-8-嫩10或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(￡-嫩
[0008]所述的阻燃劑為四溴雙酚八碳酸酯齊聚物。
[0009]所述的抗靜電母粒是由75被％載體、20被％抗靜電劑和5被％季戍四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒，其中，所述的載體為聚對苯二甲酸丁二醇酯聚對苯二甲酸乙二醇酯$￡1)中的一種或兩者任意配比的混合物，抗靜電劑為雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對甲苯磺酸銨、季銨鹽類化合物、烷基磺酸鹽、硬脂酸單甘酯(咖幻、聚醚酯、納米級摻銻氧化錫(細)中的一種。
[0010]所述的分散劑為聚硅氧烷、乙撐雙硬酯酰胺、狐蠟、0？蠟、1^8-2^中的一種。
[0011]所述的抗氧劑為抗氧劑1076與抗氧劑兀-242的復配物。
[0012]上述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將？81在1301?1401下干燥3?5小時，阻燃劑在1001?1201下干燥30?45111111，待用；
(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取載體、抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機或超聲波發生器中混合10?30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用；
(3)按重量配比稱取無機剛性粒子和二元醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60 V?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；
(4)然后再加入按重量配比稱取干燥處理后的？81、阻燃劑和抗靜電母粒，經混合均勻后，再加入按重量配比稱取的相容劑、分散劑和抗氧劑，然后一起高速混合攪拌10?30分鐘；
(5)再將步驟(4)混合好的物料加入雙螺桿擠出機中進行充分熔融塑化和捏合混煉，熔融溫度控制在1701?2301，通過雙螺桿擠出機擠出后，經過冷卻、切粒、干燥后即得本發明的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性材料。
[0013]本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明采用二異氰酸酯與二元醇在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機剛性粒子表面包覆，形成以無機剛性粒子為核、彈性體為殼的核殼結構，使其很好地結合和發揮各自優點，對起到良好的協同增強增韌效果，同時通過添加抗靜電母粒對？81改性，使得制品的表面電阻率可達108?1010^?III，抗靜電性能高效、持久，而且制得？81'材料具有阻燃能效高、加工性能好、成本低等優點，可廣泛應用于電子、電器、汽車等工業零配件等領域。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0015]實施例1:
一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性？81材料，其組分按質量百分數配比為:？81 58%、碳酸鈣10%、二異氰酸酯1.5%、丁二醇3%、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(^02-8-^?) 5%、四溴雙酚八碳酸酯齊聚物12%、抗靜電母粒10%、聚硅氧烷0.3%、抗氧劑1076與抗氧劑兀-242的復配物0.2%，其中，碳酸鈣的平均粒徑在1000目?5000目之間。所述的抗靜電母粒是由75被％聚對苯二甲酸丁二醇酯雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對甲苯磺酸銨和5被％季戊四醇硬脂酸酯組成。
[0016]制備方法:(1)將？81'在1301?1401下干燥3?5小時，四溴雙酚六碳酸酯齊聚物在1001?1201下干燥30?450111，待用:(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚對苯二甲酸丁二醇酯(即了)、雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對甲苯磺酸銨和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機或超聲波發生器中混合10?30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用43)按重量配比稱取碳酸鈣和丁二醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在601?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(4)然后再加入按重量配比稱取干燥處理后的？81、四溴雙酚八碳酸酯齊聚物和抗靜電母粒，經混合均勻后，再加入按重量配比稱取的馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物$02-8-嫩10、聚硅氧烷和抗氧劑1076與抗氧劑兀-242的復配物，然后一起高速混合攪拌10?30分鐘；(5)再將步驟(4)混合好的物料加入雙螺桿擠出機中進行充分熔融塑化和捏合混煉，熔融溫度控制在1701?2301，通過雙螺桿擠出機擠出后，經過冷卻、切粒、干燥后即得本發明的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性？81材料。
[0017]實施例2: 一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性？81材料，其組分按質量百分數配比為:？81 66%、滑石粉8%、二異氰酸酯1%、聚碳酸酯二元醇2%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(￡-嫩嫩?4%、四溴雙酚八碳酸酯齊聚物10%、抗靜電母粒8%、I'八3-2八0.6%、抗氧劑1076與抗氧劑兀-242的復配物0.4%，其中，滑石粉的平均粒徑在1000目?5000目之間。所述的抗靜電母粒是由75被％聚對苯二甲酸丁二醇酯(981^200%硬脂酸單甘酯(613)和5被％季戊四醇硬脂酸酯組成。
[0018]制備方法:(1)將？81在1301?1401下干燥3?5小時，四溴雙酚4碳酸酯齊聚物在1001?1201下干燥30?450111，待用:(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚對苯二甲酸丁二醇酯硬脂酸單甘酯(咖幻和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機或超聲波發生器中混合10?30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用；(3)按重量配比稱取滑石粉和聚碳酸酯二元醇，力口入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在601?801溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(4)然后再加入按重量配比稱取干燥處理后的？8丁、四溴雙酚八碳酸酯齊聚物和抗靜電母粒，經混合均勻后，再加入按重量配比稱取的乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物1^8-2^和抗氧劑1076與抗氧劑兀-242的復配物，然后一起高速混合攪拌10?30分鐘:(5)再將步驟(4)混合好的物料加入雙螺桿擠出機中進行充分熔融塑化和捏合混煉，熔融溫度控制在1701?2301，通過雙螺桿擠出機擠出后，經過冷卻、切粒、干燥后即得本發明的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性材料。
【權利要求】
1.一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:PBT 55%?80%、無機剛性粒子8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、二元醇2%?4%、相容劑3%?8%、阻燃劑10%?15%、抗靜電母粒5%?15%、分散劑0.1%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
2.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的無機剛性粒子為碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鋁、硫酸鋇、二氧化硅、云母、高嶺土中的一種，其平均粒徑在1000目?5000目之間。
3.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的二元醇為乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚碳酸酯二元醇中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
5.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的阻燃劑為四溴雙酚A碳酸酯齊聚物。
6.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的抗靜電母粒是由75wt%載體、20wt%抗靜電劑和5wt%季戍四醇硬脂酸酯組成的抗靜電母粒，其中，所述的載體為聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的一種或兩者任意配比的混合物，抗靜電劑為雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對甲苯磺酸銨、季銨鹽類化合物、烷基磺酸鹽、硬脂酸單甘酯(GMS)、聚醚酯、納米級摻銻氧化錫(ATO)中的一種。
7.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的分散劑為聚硅氧烷、乙撐雙硬酯酰胺、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A中的一種。
8.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復配物。
9.根據權利要求1所述的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性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，阻燃劑在100°C?120°C下干燥30?45min,待用； (2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取載體、抗靜電劑和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機或超聲波發生器中混合10?30分鐘，再將混合好的物料加入雙螺桿擠出機熔融共混、冷卻、切粒、干燥后制得抗靜電母粒，待用； (3)按重量配比稱取無機剛性粒子和二元醇，加入混合機低速攪拌0.5?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯在60V?80°C溫度下高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆； (4)然后再加入按重量配比稱取干燥處理后的PBT、阻燃劑和抗靜電母粒，經混合均勻后，再加入按重量配比稱取的相容劑、分散劑和抗氧劑，然后一起高速混合攪拌10?30分鐘； (5)再將步驟(4)混合好的物料加入雙螺桿擠出機中進行充分熔融塑化和捏合混煉，熔融溫度控制在170°C?230°C，通過雙螺桿擠出機擠出后，經過冷卻、切粒、干燥后即得本發明的一種具有核殼結構增韌增強和阻燃抗靜電改性PBT材料。
【文檔編號】C08K3/22GK104419150SQ201310399397
【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