CN104861436A - 一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT55%～85%、玻璃纤维8%～12%、纳米粒子5%～20%、增韧剂3%～8%、偶联剂0.1%～0.5%、成核剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%，所述纳米粒子为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氢氧化镁、纳米高岭土、纳米蒙脱土中的一种，所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。本发明的有益效果是，本发明具有优良力学性能和耐热性能，而且强度高，耐化学性好，翘曲变形小，尺寸稳定性好，成本低，适于推广应用。

Description

一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）作为一种综合性能优异的新型聚酯高分子材料，目前已广泛应用于纤维、薄膜、工程塑料等领域，但PTT单独使用却存在其强度不高、耐热性不好、抗冲击韧性不足的问题，限制其应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能好的聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 55%～85%、玻璃纤维8%～12%、纳米粒子5%～20%、增韧剂3%～8%、偶联剂0.1%～0.5%、成核剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维。

所述纳米粒子为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氢氧化镁、纳米高岭土、纳米蒙脱土中的一种。

所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。

所述成核剂为滑石粉、硬脂酸钠、苯甲酸钠、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物中的一种或任意两种的复配物。

所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酰胺。

上述的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；

（2）、按重量配比称取纳米粒子和偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，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PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的增韧剂、成核剂、抗氧剂和润滑剂，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料。

本发明的有益效果是，本发明具有优良力学性能和耐热性能，而且强度高，耐化学性好，翘曲变形小，尺寸稳定性好，成本低，适于推广应用。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 59%～85%、玻璃纤维12%、纳米碳酸钙20%、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物8%、铝钛复合偶联剂0.3%、硬脂酸钠0.2%、抗氧剂0.1%、改性乙撑双硬脂酰胺0.4%，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，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PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、硬脂酸钠、抗氧剂、改性乙撑双硬脂酰胺，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料。

实施例2：

一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 75%、玻璃纤维8%、纳米高岭土10%、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物6%、硅烷偶联剂0.1%、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物0.1%、抗氧剂0.1%、改性乙撑双硬脂酰胺0.7%，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱短切玻璃纤维，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；（2）、按重量配比称取纳米高岭土和硅烷偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，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PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物、抗氧剂、改性乙撑双硬脂酰胺，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料。

Claims (5)

1.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为：PTT 55%～85%、玻璃纤维8%～12%、纳米粒子5%～20%、增韧剂3%～8%、偶联剂0.1%～0.5%、成核剂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所述的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其特征在于，所述纳米粒子为纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氢氧化镁、纳米高岭土、纳米蒙脱土中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其特征在于，所述增韧剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物。

4.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料，其特征在于，所述成核剂为滑石粉、硬脂酸钠、苯甲酸钠、乙烯-甲基丙烯酸钠离子聚合物中的一种或任意两种的复配物。

5.根据权利要求1所述的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥约6～8小时，待用；

（2）、按重量配比称取纳米粒子和偶联剂，加入筒料温度在80℃～120℃的高速混合机中，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PTT加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的增韧剂、成核剂、抗氧剂和润滑剂，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；

（4）、将步骤（3）的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在180℃～260℃范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的一种聚对苯二甲酸丙二醇酯的纳米复合材料。