CN103709673A - 抗静电pet/pbt合金材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法。本发明的抗静电PET/PBT合金材料,其组分按质量百分数配比为:PET20%~60%、PBT20%~60%、抗静电母粒10%~20%、扩链剂1%~3%、成核剂0.1%~1%、润滑剂3%~8%、抗氧剂0.1%~1%。本发明的有益效果是,本发明通过添加抗静电母粒、并采用共混方法制得的抗静电PET/PBT合金材料,其表面电阻率可达108~1010Ω·cm,抗静电性能高效、持久,而且所制得的PET/PBT合金材料具有相容性好、强度高、弹性好、热变形温度高、耐蠕变及抗疲劳性佳、机械性能好、电气优性优异和价格低等优点,可广泛应用于纺织、家电、汽车等领域,其应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体地说是一种抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)是20世纪70年代发展起来的热塑性聚酯,具有耐高温、耐湿、耐化学腐蚀、电绝缘性能好和良好的弹性等特点,且在较宽温度范围内能保持良好的力学性能,在国民经济和高新技术产业中有着广泛的应用,是一种不可缺少的新型材料。PET玻璃化温度较高,结晶速度慢,成型周期长;而PBT结晶速度快,玻璃化温度低,容易造成冷热不均,引起变形。这使得PET和PBT尤其是PET在工程塑料上的应用受到一定的限制。利用共聚、共混的方法,能综合PET、PBT各自性能,取长补短,弥补单一组分性能上的缺陷,获得综合性能较为理想的共混物。长期以来,众多学者对PET/PBT合金的相容性进行了较详细的研究,通过共混的方法在PET/PBT合金中加人成核剂(或结晶剂)、填料和玻璃纤维等,明显地改善了合金的结晶速率,提高了合金的强度和韧性,所得的PET/PBT合金具有热变形温度高、耐蠕变及抗疲劳、机械性能好等优点,在纺织、电子电器、汽车等领域中得到了广泛的应用。然而,PET/PBT合金的电阻率高,在65%相对湿度、25℃的条件下,吸湿率仅为0.4%,电阻率高达1014Ω·cm,极易产生静电。抗静电PET/PBT合金材料是具有抗静电性能的PET/PBT合金材料,一般通过添加抗静电剂降低合金的电阻率,使其能有效地逸散静电荷,从而避免了静电的大量累积所造成的危害。采用抗静电剂来制造抗静电PET/PBT合金材料的方法可分为使用外部抗静电剂和将抗静电剂渗入PET/PBT合金材料内部两大类,但由于大多数抗静电剂的熔点低于PET和PBT,且有强烈的外润滑作用,如果在成型加工时直接添加会造成加工困难,故以抗静电母粒形式加入到PET/PBT合金材料中为宜。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明提供一种可以提高抗静电耐久性以及韧性、强度和结晶速率的抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:抗静电PET/PBT合金材料,其组分按质量百分数配比为:PET 20%~60%、PBT 20%~60%、抗静电母粒10%~20%、扩链剂1%~3%、成核剂0.1%~1%、润滑剂3%~8%、抗氧剂0.1%~1%。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述的抗静电母粒是由75wt%共聚酯、20wt%抗静电剂和5wt%季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒,其中,所述的共聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯,抗静电剂为双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵、季铵盐类化合物、烷基磺酸盐、硬脂酸单甘酯(GMS)、聚醚酯、纳米级掺锑氧化锡(ATO)中的一种。
所述的扩链剂为多元醇类乙二醇、聚氧化丙烯二胺、三羟甲基丙烷基三醇中的一种。
所述的成核剂为滑石粉。
所述的润滑剂为AClyn离聚物或TAS-2A。
所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
上述的抗静电PET/PBT合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备抗静电母粒:配料和按重量称取共聚酯、抗静电剂和季戊四醇硬脂酸酯,然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟,再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒,待用;
(2)将PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;
(3)将PBT在130℃~140℃下干燥3~5小时,待用;
(4)按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒,经混合均匀后,再加入按重量配比称取的扩链剂、成核剂、润滑剂和抗氧剂,然后一起加入高速混合机中充分混合10~30分钟;
(5)再将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,熔融温度控制在270℃~290℃,通过双螺杆挤出机挤出后,经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。
本发明的有益效果是,本发明通过添加抗静电母粒、并采用共混方法制得的抗静电PET/PBT合金材料,其表面电阻率可达108~1010Ω·cm,抗静电性能高效、持久,而且所制得的PET/PBT合金材料具有相容性好、强度高、弹性好、热变形温度高、耐蠕变及抗疲劳性佳、机械性能好、电气优性优异和价格低等优点,可广泛应用于纺织、家电、汽车等领域,其应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1:
一种抗静电PET/PBT合金材料,其组分按质量百分数配比为:PET 40%、PBT 40%、抗静电母粒15%、多元醇类乙二醇1%、滑石粉0.5%、AClyn离聚物3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%,其中,所述的抗静电母粒是由75wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯、20wt%双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵和5wt%季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒。
制备方法:(1)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯、双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵和季戊四醇硬脂酸酯,然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟,再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒,待用;(2)将PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;(3)将PBT在130℃~140℃下干燥3~5小时,待用;(4)按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒,经混合均匀后,再加入按重量配比称取的多元醇类乙二醇、滑石粉、AClyn离聚物和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物,然后一起加入高速混合机中充分混合10~30分钟;(5)再将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,熔融温度控制在270℃~290℃,通过双螺杆挤出机挤出后,经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。
实施例2:
一种抗静电PET/PBT合金材料,其组分按质量百分数配比为:PET 50%、PBT 20%、抗静电母粒20%、聚氧化丙烯二胺3%、滑石粉0.5%、AClyn离聚物6%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%,其中,所述的抗静电母粒是由75wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯、20wt%烷基磺酸盐和5wt%季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒。
制备方法:(1)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯、烷基磺酸盐和季戊四醇硬脂酸酯,然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟,再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒,待用;(2)将PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;(3)将PBT在130℃~140℃下干燥3~5小时,待用;(4)按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒,经混合均匀后,再加入按重量配比称取的聚氧化丙烯二胺、滑石粉、AClyn离聚物和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物,然后一起加入高速混合机中充分混合10~30分钟;(5)再将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,熔融温度控制在270℃~290℃,通过双螺杆挤出机挤出后,经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。
实施例3:
一种抗静电PET/PBT合金材料,其组分按质量百分数配比为:PET 25%、PBT 60%、抗静电母粒10%、三羟甲基丙烷基三醇1.5%、滑石粉0.2%、TAS-2A 3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.3%,其中,所述的抗静电母粒是由75wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯、20wt%纳米级掺锑氧化锡(ATO)和5wt%季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒。
制备方法:(1)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯、纳米级掺锑氧化锡(ATO)和季戊四醇硬脂酸酯,然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟,再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒,待用;(2)将PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;(3)将PBT在130℃~140℃下干燥3~5小时,待用;(4)按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒,经混合均匀后,再加入按重量配比称取的三羟甲基丙烷基三醇、滑石粉、TAS-2A和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物,然后一起加入高速混合机中充分混合10~30分钟;(5)再将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,熔融温度控制在270℃~290℃,通过双螺杆挤出机挤出后,经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。
Claims (7)
1.一种抗静电PET/PBT合金材料,其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PET 20%~60%、PBT 20%~60%、抗静电母粒10%~20%、扩链剂1%~3%、成核剂0.1%~1%、润滑剂3%~8%、抗氧剂0.1%~1%。
2.根据权利要求1所述的抗静电PET/PBT合金材料,其特征在于,所述的抗静电母粒是由75wt%共聚酯、20wt%抗静电剂和5wt%季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒,其中,所述的共聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)-聚丁二醇(PBG)三元共聚酯,抗静电剂为双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵、季铵盐类化合物、烷基磺酸盐、硬脂酸单甘酯(GMS)、聚醚酯、纳米级掺锑氧化锡(ATO)中的一种。
3.根据权利要求1所述的抗静电PET/PBT合金材料,其特征在于,所述的扩链剂为多元醇类乙二醇、聚氧化丙烯二胺、三羟甲基丙烷基三醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的抗静电PET/PBT合金材料,其特征在于,所述的成核剂为滑石粉。
5.根据权利要求1所述的抗静电PET/PBT合金材料,其特征在于,所述的润滑剂为AClyn离聚物或TAS-2A。
6.根据权利要求1所述的抗静电PET/PBT合金材料,其特征在于,所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
7.根据权利要求1所述的抗静电PET/PBT合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备抗静电母粒:配料和按重量称取共聚酯、抗静电剂和季戊四醇硬脂酸酯,然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟,再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒,待用;
(2)将PET在130℃~150℃下干燥3~4小时,待用;
(3)将PBT在130℃~140℃下干燥3~5小时,待用;
(4)按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒,经混合均匀后,再加入按重量配比称取的扩链剂、成核剂、润滑剂和抗氧剂,然后一起加入高速混合机中充分混合10~30分钟;
(5)再将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混,熔融温度控制在270℃~290℃,通过双螺杆挤出机挤出后,经过冷却、切粒、干燥后即得抗静电PET/PBT合金材料。
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