CN104341737A - 一种高强度阻燃pbt/pet合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT30%～60%、PET20%～40%、碳纤维10%～20%、阻燃剂5%～15%、增容剂1%～5%、复合成核剂0.1%～2%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.5～2%。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，具有强度高、电气性能好、阻燃性能优良和耐高温、耐环境应力性能强等显著优点，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种高强度阻燃PBT/PET合金材料。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是20世纪70年代获得迅速发展的一种新型工程塑料，其一般力学性能均优于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并具有良好的韧性，可模塑成型，但其流动性，耐热性均不如PET，且价格较高。由于PBT和PET化学结构相似，将两者共混可以取长补短，获得综合性能较为理想的PBT/PET合金材料。但PBT/PET合金材料存在热变形温度低、收缩率大、对缺口敏感、阻燃性不好等缺点，极大的限制了其应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以碳纤维增强的高强度阻燃PBT/PET合金材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 30%～60%、PET 20%～40%、碳纤维10%～20%、阻燃剂5%～15%、增容剂1%～5%、复合成核剂0.1%～2%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.5～2%。
所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.6～1.05dL/g。
所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～1.05dL/g。
所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与溶剂配制而成的溶液，所述溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种。
所述的阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯、聚苯磷酸双酚砜酯、磷硫聚酯化合物中的一种。
所述的增容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）。
所述的复合成核剂为苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物。
所述的抗氧剂为抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物。
所述的润滑剂为乙撑双硬酯酰胺。
上述的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）碳纤维预处理：首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性预处理的碳纤维，待用；
（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和阻燃剂，加入高速混合机中充分混合1～3分钟，然后再加入按重量配比称取的增容剂、复合成核剂、抗氧剂和润滑剂，继续混合3～10分钟，使混合均匀后出料；
（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（2）获得表面改性预处理碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制加工温度在230℃～270℃，螺杆转速120～500rpm，经过双螺杆挤出机熔融混合后挤出、冷却造粒，即得成品。
本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，具有强度高、电气性能好、阻燃性能优良和耐高温、耐环境应力性能强等显著优点，具有很好的应用前景。
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：
一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 45%、PET 25%、碳纤维15%、聚苯基膦酸二苯砜酯8%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）4%、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物1%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.8%、乙撑双硬酯酰胺1.2%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.6～1.05dL/g；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～1.05dL/g；所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与水配制而成的溶液。
制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，聚苯基膦酸二苯砜酯在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）碳纤维预处理：首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性预处理的碳纤维，待用；（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和聚苯基膦酸二苯砜酯，加入高速混合机中充分混合1～3分钟，然后再加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物和乙撑双硬酯酰胺，继续混合3～10分钟，使混合均匀后出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（2）获得表面改性预处理碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制加工温度在230℃～270℃，螺杆转速120～500rpm，经过双螺杆挤出机熔融混合后挤出、冷却造粒，即得成品。
实施例2：
一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 40%、PET 37%、碳纤维10%、聚苯磷酸双酚砜酯5%、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）5%、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物1.5%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.5%、乙撑双硬酯酰胺1%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征粘度为0.6～1.05dL/g；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度为0.6～1.05dL/g；所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与丙酮配制而成的溶液。
制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，聚苯磷酸双酚砜酯在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；（2）碳纤维预处理：首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性预处理的碳纤维，待用；（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和聚苯磷酸双酚砜酯，加入高速混合机中充分混合1～3分钟，然后再加入按重量配比称取的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物和乙撑双硬酯酰胺，继续混合3～10分钟，使混合均匀后出料；（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（2）获得表面改性预处理碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制加工温度在230℃～270℃，螺杆转速120～500rpm，经过双螺杆挤出机熔融混合后挤出、冷却造粒，即得成品。
Claims (6)
1.一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PBT 30%～60%、PET 20%～40%、碳纤维10%～20%、阻燃剂5%～15%、增容剂1%～5%、复合成核剂0.1%～2%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.5～2%。
2.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其特征在于，所述的碳纤维为表面经聚丙烯腈改性处理过的碳纤维，其具体为将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性的碳纤维；其中，所述的聚丙烯腈溶液为聚丙烯腈低聚物与溶剂配制而成的溶液，所述溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其特征在于，所述的阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯、聚苯磷酸双酚砜酯、磷硫聚酯化合物中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其特征在于，所述的增容剂为甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯乙酯三元聚合物（MGE）。
5.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料，其特征在于，所述的复合成核剂为苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物。
6.根据权利要求1所述的一种高强度阻燃PBT/PET合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，阻燃剂在80℃～120℃下干燥30～45分钟，待用；
（2）碳纤维预处理：首先配制聚丙烯腈溶液，然后将碳纤维浸润在聚丙烯腈溶液，再将经浸润处理的碳纤维于50℃～300℃烘箱内预氧化0.1～100小时、并烘干，获得表面改性预处理的碳纤维，待用；
（3）按重量配比称取干燥的PBT、PET和阻燃剂，加入高速混合机中充分混合1～3分钟，然后再加入按重量配比称取的增容剂、复合成核剂、抗氧剂和润滑剂，继续混合3～10分钟，使混合均匀后出料；
（4）将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，将步骤（2）获得表面改性预处理碳纤维按重量配比称取、并从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制加工温度在230℃～270℃，螺杆转速120～500rpm，经过双螺杆挤出机熔融混合后挤出、冷却造粒，即得成品。
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| CN109705542A (zh) * | 2017-10-26 | 2019-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 阻燃聚酯组合物及其发泡珠粒和板材 |
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| CN109705542B (zh) * | 2017-10-26 | 2020-12-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 阻燃聚酯组合物及其发泡珠粒和板材 |
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