CN104845193A - 一种阻燃pet/ptt/纳米二氧化钛复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 30%～60%、PTT 15%～30%、纳米二氧化钛5%～15%、相容剂2%～4%、阻燃剂6%～10%、增韧剂5%～8%、成核剂0.1%～1%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%，所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯。本发明的有益效果是，本发明在具有PET、PTT各自原有优点的同时，还以纳米二氧化钛作为抗紫外功能性填料，将具有良好的抗紫外效果，而且阻燃性也好，缺口冲击强度高，加工性好，成本低，适应性广，易于推广应用。

Description

一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的结晶性聚合物，在一定的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，其耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性特点极为突出，对大多数有机溶剂和酸较稳定，生产能耗较低，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域；但由于PET 刚性较强使得材料韧性较差，结晶速度较慢，成型模具温度高及成型周期长等缺点，大大限制了其应用范围。聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是近年才获得工业化生产的一种新型热塑性工程塑料，具有较好的力学性能、良好的弹性、耐磨性及尺寸稳定性，并且相对其他工程塑料而言成本低廉，但由于其脆性及较高的熔融温度等缺点，使其应用范围较小。纳米二氧化钛具有较高的化学稳定性、热稳定性和非迁移性，且无味、无毒、无刺激性，食用安全，尤其是其吸收紫外线能力强，对UVA区和UVB区紫外线都有屏蔽作用，可见光透过率大。将PET、PTT和纳米二氧化钛共混制备的PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，在性能上可以取长补短，并具有优良的成型加工、抗冲击、耐高温热老化、耐化学药品和抗紫外吸附效果等优点，因而将具有良好的应用前景和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能优良的阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 30%～60%、PTT 15%～30%、纳米二氧化钛5%～15%、相容剂2%～4%、阻燃剂6%～10%、增韧剂5%～8%、成核剂0.1%～1%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子。

所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物EMG、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物E-MA-GMA中的一种。

所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯。

所述增韧剂为甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物中的一种。

所述成核剂为碳酸氢钠、苯甲酸钠、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物中的一种。

所述偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2921、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168复配物中的一种。

所述润滑剂为硬脂酸钙、乙撑双硬脂酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。

上述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，纳米二氧化钛在80℃～120℃温度下干燥30～45分钟，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的纳米二氧化钛加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入相容剂、阻燃剂、增韧剂、成核剂、抗氧剂、润滑剂，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料。

本发明的有益效果是，本发明在具有PET、PTT各自原有优点的同时，还以纳米二氧化钛作为抗紫外功能性填料，将具有良好的抗紫外效果，而且阻燃性也好，缺口冲击强度高，加工性好，成本低，适应性广，易于推广应用。

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：

一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 3%、PTT 30%、纳米二氧化钛15%、SMA 4%、聚苯基膦酸二苯砜酯10%、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物8%、碳酸氢钠1%、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.5%、抗氧剂1010 0.5%、硬脂酸钙1%，所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子。

制备方法：（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，纳米二氧化钛在80℃～120℃温度下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米二氧化钛加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入SMA、聚苯基膦酸二苯砜酯、甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、碳酸氢钠、抗氧剂1010、硬脂酸钙，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料。

实施例2：

一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 55%、PTT 20%、纳米二氧化钛10%、EMG 3%、聚苯基膦酸二苯砜酯6%、乙烯-丙烯酸酯共聚物5%、苯甲酸钠0.3%、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.1%、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.5%，所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子。

制备方法：（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，纳米二氧化钛在80℃～120℃温度下干燥30～45分钟，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米二氧化钛加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入EMG、聚苯基膦酸二苯砜酯、乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯甲酸钠、抗氧剂1010与抗氧剂168复配物、季戊四醇硬脂酸酯，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料。

Claims (8)

1.一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PET 30%～60%、PTT 15%～30%、纳米二氧化钛5%～15%、相容剂2%～4%、阻燃剂6%～10%、增韧剂5%～8%、成核剂0.1%～1%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化钛为粒径在1～100nm的二氧化钛粒子。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为聚苯基膦酸二苯砜酯。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，所述成核剂为碳酸氢钠、苯甲酸钠、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、将PET和PTT在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，纳米二氧化钛在80℃～120℃温度下干燥30～45分钟，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的纳米二氧化钛加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PET和PTT加入高速混合器中，同时按重量配比加入相容剂、阻燃剂、增韧剂、成核剂、抗氧剂、润滑剂，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～15分钟，待充分混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的出料加入双螺杆挤出机中，在210℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的一种阻燃PET/PTT/纳米二氧化钛复合材料。