CN104672802A - 一种核壳粒子增韧pbt/pet合金 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT20%～50%、PET20%～50%、碳酸钙粒子5%～15%、弹性体5%～10%、甲基丙烯酸0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、复合成核剂0.1%～2%、扩链剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、分散剂0.5%～2%。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用表面改性的碳酸钙粒子与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以碳酸钙粒子为核、弹性体为壳的核壳粒子对PBT/PET合金进行增韧改性，可大大地提高合金的缺口冲击强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性能等，同时保持优良的机械、化学和电气性能，具有很好的应用前景。

Description

一种核壳粒子增韧PBT/PET合金

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种核壳粒子增韧PBT/PET合金。

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。但PBT/PET合金作为工程塑料使用，最大缺点是缺口敏感性强，缺口冲击强度低，热变形温度低，收缩率大，这些缺点极大的限制了其的应用。因此，有必要对PBT/PET合金进行增韧改性。核壳粒子是一类具有双层或多层结构的高分子聚合物，因其具有形态独特、表面结构可设计的特点，目前已广泛应用于抗冲击改性剂，增韧效果非常显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以碳酸钙粒子为核、弹性体为壳的核壳粒子增韧PBT/PET合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～50%、PET 20%～50%、碳酸钙粒子5%～15%、弹性体5%～10%、甲基丙烯酸0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、复合成核剂0.1%～2%、扩链剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、分散剂0.5%～2%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度0.7～1.1dL/g。

所述的碳酸钙粒子为微米碳酸钙或纳米碳酸钙。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）中的一种。

所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二乙酯、过氧化二异丙苯中的一种。

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。

所述的扩链剂为亚磷酸三苯酯。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述的分散剂为AClyn低分子量离聚物分散剂或TAS-2A分散剂。

上述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金的制备方法，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，碳酸钙粒子在60℃～80℃下干燥1～2小时，待用；

（2）按重量配比称取干燥后的碳酸钙粒子加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的甲基丙烯酸和引发剂，搅拌10～30分钟，出料；

（3）再将按重量配比称的弹性体在料筒温度为50℃～80℃的开放式炼胶机上塑炼，同时逐渐加入步骤（2）得到的碳酸钙粒子，继续混炼5～30分钟，使均匀分散后，出片，冷却破碎，得到核壳粒子，待用；

（4）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（3）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的复合成核剂、扩链剂、抗氧剂和分散剂，继续混合5～20分钟，使充分混合均匀后出料；

（5）将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用表面改性的碳酸钙粒子与弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以碳酸钙粒子为核、弹性体为壳的核壳粒子对PBT/PET合金进行增韧改性，可大大地提高合金的缺口冲击强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性能等，同时保持优良的机械、化学和电气性能，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：

一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 38%、PET 38%、微米碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）8%、甲基丙烯酸1.5%、偶氮二异丁腈0.3%、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物1.2%、亚磷酸三苯酯0.5%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%、AClyn低分子量离聚物分散剂1.5%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度0.7～1.1dL/g。

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，微米碳酸钙在60℃～80℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的微米碳酸钙加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的甲基丙烯酸和偶氮二异丁腈，搅拌10～30分钟，出料；（3）再将按重量配比称的乙烯-辛烯共聚物（POE）在料筒温度为50℃～80℃的开放式炼胶机上塑炼，同时逐渐加入步骤（2）得到的微米碳酸钙，继续混炼5～30分钟，使均匀分散后，出片，冷却破碎，得到核壳粒子，待用；（4）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（3）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物、亚磷酸三苯酯、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和AClyn低分子量离聚物分散剂，继续混合5～20分钟，使充分混合均匀后出料；（5）将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金。

实施例2：

一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 45%、PET 24%、纳米碳酸钙15%、丁腈橡胶（NBR）10%、甲基丙烯酸2%、偶氮二甲酸二乙酯0.5%、苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物1%、亚磷酸三苯酯0.3%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%、TAS-2A分散剂1.2%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度0.7～1.1dL/g。

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，纳米碳酸钙在60℃～80℃下干燥1～2小时，待用；（2）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的甲基丙烯酸和偶氮二甲酸二乙酯，搅拌10～30分钟，出料；（3）再将按重量配比称的丁腈橡胶（NBR）在料筒温度为50℃～80℃的开放式炼胶机上塑炼，同时逐渐加入步骤（2）得到的纳米碳酸钙，继续混炼5～30分钟，使均匀分散后，出片，冷却破碎，得到核壳粒子，待用；（4）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（3）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的苯甲酸钠与乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物的复配物、亚磷酸三苯酯、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和TAS-2A分散剂，继续混合5～20分钟，使充分混合均匀后出料；（5）将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金。

Claims (9)

1.一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～50%、PET 20%～50%、碳酸钙粒子5%～15%、弹性体5%～10%、甲基丙烯酸0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、复合成核剂0.1%～2%、扩链剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、分散剂0.5%～2%。

2.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，所述的碳酸钙粒子为微米碳酸钙或纳米碳酸钙。

3.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈橡胶（NBR）中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二甲酸二乙酯、过氧化二异丙苯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，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所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，所述的扩链剂为亚磷酸三苯酯。

7.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

8.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金，其特征在于，所述的分散剂为AClyn低分子量离聚物分散剂或TAS-2A分散剂。

9.根据权利要求1所述的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金的制备方法，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，碳酸钙粒子在60℃～80℃下干燥1～2小时，待用；

（2）按重量配比称取干燥后的碳酸钙粒子加入料筒温度为30℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的甲基丙烯酸和引发剂，搅拌10～30分钟，出料；

（3）再将按重量配比称的弹性体在料筒温度为50℃～80℃的开放式炼胶机上塑炼，同时逐渐加入步骤（2）得到的碳酸钙粒子，继续混炼5～30分钟，使均匀分散后，出片，冷却破碎，得到核壳粒子，待用；

（4）按重量配比称取干燥的PBT和PET，加入高速混合机中，混合2～5分钟，再加入步骤（3）得到的核壳粒子，同时加入按重量配比称取的复合成核剂、扩链剂、抗氧剂和分散剂，继续混合5～20分钟，使充分混合均匀后出料；

（5）将步骤（4）的混合料加入双螺杆挤出机中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧PBT/PET合金。