具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖pbt復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PBT60%～80%、無機(jī)粒子5%～15%、二異氰酸酯0.5%～2%、二元醇1%～4%、相容劑2.5%～8%、玻璃纖維10%～25%、抗氧劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，采用無機(jī)粒子經(jīng)二異氰酸酯與二元醇在混合機(jī)中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機(jī)粒子表面包覆，形成以無機(jī)粒子為核、彈性體為殼的無機(jī)粒子-彈性體的核殼結(jié)構(gòu)分散相，使其得到很好的結(jié)合，并顯示出優(yōu)良的協(xié)同作用，一方面生成的彈性體顯著提高材料的韌性，另一方面無機(jī)粒子則顯著提高材料的強(qiáng)度和剛度，而且形成的核殼結(jié)構(gòu)將無機(jī)粒子與基體之間形成橡膠界面層，還可以提高材料的分散性，提高材料的綜合力學(xué)性能等。
【專利說明】 具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料

【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彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料。

【背景技術(shù)】
[0002]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種綜合性能優(yōu)良和用途很廣的的結(jié)晶性聚合物，但由于缺口沖擊強(qiáng)度低、脆性大、韌性不足等缺點(diǎn)，限制了 PBT在某些領(lǐng)域中的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種力學(xué)性能好和處理工藝簡(jiǎn)單的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT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:具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 60%?80%、無機(jī)粒子5%?15%、二異氰酸酯0.5%?2%、二元醇1%?4%、相容劑2.5%?8%、玻璃纖維10%?25%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的無機(jī)粒子為粒徑在1000目以上的碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、云母、滑石粉、高嶺土和硅藻土中的一種或幾種的混合物。
[0006]所述的二元醇為丁二醇、聚碳酸酯二元醇、聚醚二元醇中的一種。
[0007]所述的相容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)。
[0008]所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維。
[0009]所述的抗氧劑為主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
[0010]上述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將各組分按重量比例配料；
(2)將PBT在120°C?130°C下干燥4?6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，備用；
(3)將無機(jī)粒子在60°C?120°C下干燥I?2小時(shí)，備用；
(4)將干燥處理后的PBT、無機(jī)粒子、相容劑和抗氧劑加入混合機(jī)中高速混合攪拌3?15分鐘；
(5)將二元醇加入混合機(jī)中低速攪拌3?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘；
(6)將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，加工溫度控制在190°C?255°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒后即得本發(fā)明的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，采用無機(jī)粒子經(jīng)二異氰酸酯與二元醇在混合機(jī)中攪拌和加成聚合生成聚氨酯橡膠彈性體并在無機(jī)粒子表面包覆，形成以無機(jī)粒子為核、彈性體為殼的無機(jī)粒子-彈性體的核殼結(jié)構(gòu)分散相，使其得到很好的結(jié)合，并顯示出優(yōu)良的協(xié)同作用，一方面生成的彈性體顯著提高材料的韌性，另一方面無機(jī)粒子則顯著提高材料的強(qiáng)度和剛度，而且形成的核殼結(jié)構(gòu)將無機(jī)粒子與基體之間形成橡膠界面層，還可以提高材料的分散性，提高材料的綜合力學(xué)性能等。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(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:
一種具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 65%、粒徑在1000目以上的碳酸鈣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(POE-g-MAH) 5%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維15%、主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.5%。
[0014]制備方法:(I)將各組分按重量比例配料；(2)將PBT在120°C?130°C下干燥4?6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，備用；(3)將碳酸鈣在60°C?120°C下干燥I?2小時(shí)，備用；(4)將干燥處理后的PBT、碳酸鈣、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168的復(fù)配物加入混合機(jī)中高速混合攪拌3?15分鐘；(5)將丁二醇加入混合機(jī)中低速攪拌3?15分鐘,然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘；
(6)將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，加工溫度控制在190°C?255°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒后即得本發(fā)明的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料。
[0015]實(shí)施例2:
一種具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 75%、粒徑在1000目以上的氫氧化鋁5%、二異氰酸酯1%、聚碳酸酯二元醇2%、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH) 4.5%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維12%、主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168的復(fù)配物0.5%。
[0016]制備方法:制備方法:(I)將各組分按重量比例配料；(2)將PBT在120°C?130°C下干燥4?6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，備用；(3)將氫氧化鋁在60°C?120°C下干燥I?2小時(shí)，備用；(4)將干燥處理后的PBT、氫氧化鋁、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168的復(fù)配物加入混合機(jī)中高速混合攪拌3?15分鐘；(5)將聚碳酸酯二元醇加入混合機(jī)中低速攪拌3?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘；(6)將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，加工溫度控制在190°C?255 0C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒后即得本發(fā)明的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖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 60%?80%、無機(jī)粒子5%?15%、二異氰酸酯0.5%?2%、二元醇1%?4%、相容劑2.5%?8%、玻璃纖維10%?25%、抗氧劑0.1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的無機(jī)粒子為粒徑在1000目以上的碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、云母、滑石粉、高嶺土和硅藻土中的一種或幾種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的二元醇為丁二醇、聚碳酸酯二元醇、聚醚二元醇中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，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)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將各組分按重量比例配料； (2)將PBT在120°C?130°C下干燥4?6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，備用； (3)將無機(jī)粒子在60°C?120°C下干燥I?2小時(shí)，備用； (4)將干燥處理后的PBT、無機(jī)粒子、相容劑和抗氧劑加入混合機(jī)中高速混合攪拌3?15分鐘； (5)將二元醇加入混合機(jī)中低速攪拌3?15分鐘，然后再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘； (6)將上述混合料加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，加工溫度控制在190°C?255°C，螺桿轉(zhuǎn)速為120?600轉(zhuǎn)/分鐘，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出、造粒后即得本發(fā)明的具有彈性體與無機(jī)粒子核殼結(jié)構(gòu)的加纖PBT復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08K3/22GK104419151SQ201310399520
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5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