彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性pet材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有強度高、耐磨性好、回彈性佳、成本低等特點，因此在紡織品中占有相當大的比重，同時PET又是性能優(yōu)良用途廣泛的工程塑料。但純PET材料的力學性能、耐熱性和沖擊性能較差，而且結晶速率慢，成型加工困難，阻燃性較差，抗靜電效果不好，在65%相對濕度、25°C的條件下，吸濕率僅為0.4%，電阻率高達114 Ω.cm,極易產生靜電；PET材料的極限氧指數只有22%左右，易燃燒，不能滿足一些領域對阻燃性能的要求。因此，PET通常需要通過增韌增強、阻燃改性、抗靜電改性和結晶促成等方法改進其使用性能。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種增韌增強協(xié)同效果好、阻燃性高、抗靜電性能優(yōu)良和加工性能良好的彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料，其組分按質量百分數配比為:PET 50%?80%、碳酸鈣粒子8%?15%、二異氰酸酯0.5%?2%、二元醇1%?4%、阻燃劑10%?18%、馬來酸酐接枝聚合物3%?8%、抗靜電母粒5%?15%、成核劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的碳酸鈣粒子為微米碳酸鈣或納米碳酸鈣。
[0006]所述的二元醇為乙二醇、丁二醇、二乙二醇、已二醇、聚碳酸酯二元醇中的一種。
[0007]所述的阻燃劑為熱分解溫度大于300°C的聚苯基膦酸二苯砜酯齊聚物阻燃劑、聚對二苯砜苯基磷酸酯阻燃劑、3-苯基膦酸丙羧酸阻燃劑、羧酸烷基膦酸阻燃劑、2-羧乙基苯基次膦酸阻燃劑中的一種。
[0008]所述的馬來酸酐接枝聚合物為馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)。
[0009]所述的抗靜電母粒由75wt%載體、20wt%抗靜電劑和5wt%季戍四醇硬脂酸酯組成而制得的抗靜電母粒，其中，所述的載體為聚對苯二甲酸乙二醇酯，抗靜電劑為脂肪酸甘油單酯、脂肪酸甘油二酯、脂肪酸聚乙二醇酯、納米級摻銻氧化錫(ATO)中的一種。
[0010]所述的成核劑為乙烯-丙烯酸鈉離子聚合物、乙烯-甲基丙烯酸鈉離子聚合物、羧酸鈉鹽、苯甲酸鈉中的一種。
[0011]所述的抗氧劑為抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復配物。
[0012]上述的彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料的制備方法，包括以下步驟:
(I)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，阻燃劑在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，碳酸鈣粒子在60°C?120°C下干燥I?2小時，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(fā)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)按重量配比稱取干燥后的碳酸鈣粒子加入料筒溫度為40°C?70°C混合機中，然后按重量配比稱取二元醇加入混合機中低速攪拌5?30分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘,使充分加成聚合與包覆；
(4)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET、阻燃劑、抗靜電母粒以及馬來酸酐接枝聚合物、成核劑和抗氧劑，并在混合機中高速攪拌10?45分鐘，出料；
(5)再將上述混合料加入雙螺桿擠出機中，控制螺桿轉速在120?400轉/分鐘，機筒溫度在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)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彈性體并在碳酸鈣粒子表面包覆，形成以碳酸鈣粒子為核、彈性體為殼的核殼結構，使對PET起到良好的協(xié)同增強增韌效果，而且加工性能好，成本低；同時對PET阻燃改性具有無鹵、低煙、無毒、環(huán)保等特性，達到UL94V-0級阻燃標準，對PBT抗靜電改性，使得制品的表面電阻率可達18?1kiQ.cm，抗靜電性能優(yōu)良、持久。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0015]實施例1:
一種彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料，其組分按質量百分數配比為:PET 52%、微米碳酸鈣12%、二異氰酸酯1.5%、乙二醇3%、熱分解溫度大于300°C的聚苯基膦酸二苯砜酯齊聚物阻燃劑15%、馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH) 5%、抗靜電母粒10%、乙烯-丙烯酸鈉離子聚合物1%、抗氧劑1010與抗氧劑168的復配物0.5%。所述的抗靜電母粒由75wt%聚對苯二甲酸乙二醇酯、20wt%脂肪酸甘油單酯和5wt%季戊四醇硬脂酸酯組成而制得的抗靜電母粒。
[0016]制備方法:(I)將PET在130°C?150°C下干燥3?4小時，聚苯基膦酸二苯砜酯齊聚物阻燃劑在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，微米碳酸鈣在60V?120°C下干燥I?2小時，待用；(2)制備抗靜電母粒:配料和按重量稱取聚對苯二甲酸乙二醇酯、脂肪酸甘油單酯和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合機或超聲波發(fā)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)按重量配比稱取干燥后的微米碳酸鈣加入料筒溫度為40°C?70°C混合機中，然后按重量配比稱取乙二醇加入混合機中低速攪拌5?30分鐘,再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(4)然后加入按重量配比稱取干燥處理后的PET、聚苯基膦酸二苯砜酯齊聚物阻燃劑、抗靜電母粒以及馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS-g-MAH)、乙烯-丙烯酸鈉離子聚合物和抗氧劑1010與抗氧劑168的復配物，并在混合機中高速攪拌10?45分鐘，出料；(5)再將上述混合料加入雙螺桿擠出機中，控制螺桿轉速在120?400轉/分鐘，機筒溫度在270°C?290°C，通過雙螺桿擠出機的擠出物料經冷卻、風干、切粒、干燥后即得本發(fā)明的彈性體包覆無機粒子填充具有阻燃抗靜電改性PET材料。
[0017]實施例2:
一種彈性體