CN105111697A - 一种相容性好pbt/pp塑料合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯50~75份、聚丙烯30~45份、聚甲基丙烯酸丁酯15~26份、二醋酸纤维素8~20份、相溶剂20~35份和抗氧化剂10~18份,其中,所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10~22份、过氧化甲乙酮12~20份、聚丙烯磺酸钠30~50份、羟丙基甲基纤维素20~36份、丙烯酸正丁酯15~30份和马来酸酐单体30~45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。本发明还公开了所述相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法。本发明所制备的PBT/PP塑料合金材料的力学性能好以及相容性好。

Description

一种相容性好PBT/PP塑料合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域,特别涉及一种相容性好PBT/PP塑料合金材料及其制备方法。
背景技术
PBT,聚对苯二甲酸丁二醇酯,是一种性能优良的热塑性工程塑料。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好,广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等,而PBT产品又与PPS、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。但是,PBT也存在结晶收缩率大,尺寸稳定性差,缺口敏感,抗冲击性差等不足。
PP,聚丙烯,是一种半结晶性材料。它质硬、熔点高、抗冲击性好,以及优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性和抗溶解性。PP也存在低温脆性大,耐老化性不好以及尺寸稳定性较差等不足。
而PBT/PP塑料合金可改善PBT和PP的各自的不足,扩宽PBT/PP合金材料的应用范围。然而,PBT和PP的溶解度参数分别为10.8(cal/cm3)1/2和8.0(cal/cm3)1/2,两者相差较大,根据相似相溶原理可知,PBT和PP的相容性较低,如此会影响所制备的合计塑料的力学性能。
发明内容
要解决的技术问题是:为了解决上述技术问题的至少一种,提供一种相容性好PBT/PP塑料合金材料及其制备方法。
技术方案:为了解决上述问题,本发明提供了一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯50~75份、聚丙烯30~45份、聚甲基丙烯酸丁酯15~26份、二醋酸纤维素8~20份、相溶剂20~35份和抗氧化剂10~18份,其中,
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10~22份、过氧化甲乙酮12~20份、聚丙烯磺酸钠30~50份、羟丙基甲基纤维素20~36份、丙烯酸正丁酯15~30份和马来酸酐单体30~45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
优选的,所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯68份、聚丙烯35份、聚甲基丙烯酸丁酯20份、二醋酸纤维素11份、相溶剂26份和抗氧化剂14份,其中,
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10份、过氧化甲乙酮12份、聚丙烯磺酸钠30份、羟丙基甲基纤维素20份、丙烯酸正丁酯30份和马来酸酐单体45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
优选的,所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯56份、聚丙烯38份、聚甲基丙烯酸丁酯16份、二醋酸纤维素10份、相溶剂30份和抗氧化剂12份,其中,
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵15份、过氧化甲乙酮18份、聚丙烯磺酸钠48份、羟丙基甲基纤维素34份、丙烯酸正丁酯22份和马来酸酐单体40份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
优选的,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚或对苯二胺。
一种上述所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤一中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤二中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为170~180℃,第二区域为190~210℃,第三区域为220~230℃,第四区域为235~250℃,第五区域为220~240℃,第六区域为190~205℃,挤出温度为160~180℃,挤出转速为150~180r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
优选的,所述步骤(3)中,所述双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为170℃,第二区域为200℃,第三区域为220℃,第四区域为240℃,第五区域为220℃,第六区域为200℃。
优选的,所述步骤(3)中,所述挤出温度为180℃,所述挤出转速为150r/min。
本发明具有以下有益效果:本发明所制备的PBT/PP塑料合金材料的抗拉强度为71.3~83.5MPa,断裂伸长率为20.3%~27.6%,两者远高于使用一般等份量的相容剂,因此,本发明所制备的PBT/PP塑料合金材料的力学性能好,PBT和PP的相容性较好。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯50份、聚丙烯30份、聚甲基丙烯酸丁酯15份、二醋酸纤维素8份、相溶剂20份和抗氧化剂10份。
其中,所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10份、过氧化甲乙酮12份、聚丙烯磺酸钠30份、羟丙基甲基纤维素20份、丙烯酸正丁酯15份和马来酸酐单体30份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
其中,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚。
一种上述所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤(1)中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤(2)中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为170℃,第二区域为190℃,第三区域为220℃,第四区域为235℃,第五区域为220℃,第六区域为190℃,挤出温度为160℃,挤出转速为150r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
实施例2
一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯75份、聚丙烯45份、聚甲基丙烯酸丁酯26份、二醋酸纤维素20份、相溶剂35份和抗氧化剂18份。
其中,所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵22份、过氧化甲乙酮20份、聚丙烯磺酸钠50份、羟丙基甲基纤维素36份、丙烯酸正丁酯30份和马来酸酐单体45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
其中,所述抗氧化剂为对苯二胺。
一种上述所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤(1)中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤(2)中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为180℃,第二区域为210℃,第三区域为230℃,第四区域为250℃,第五区域为240℃,第六区域为205℃,挤出温度为180℃,挤出转速为180r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
实施例3
一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯62份、聚丙烯38份、聚甲基丙烯酸丁酯21份、二醋酸纤维素14份、相溶剂26份和抗氧化剂15份。
其中,所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵16份、过氧化甲乙酮17份、聚丙烯磺酸钠40份、羟丙基甲基纤维素28份、丙烯酸正丁酯23份和马来酸酐单体38份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
其中,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚。
一种上述所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤(1)中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤(2)中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为175℃,第二区域为200℃,第三区域为225℃,第四区域为240℃,第五区域为230℃,第六区域为200℃,挤出温度为165℃,挤出转速为162r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
实施例4
一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯68份、聚丙烯35份、聚甲基丙烯酸丁酯20份、二醋酸纤维素11份、相溶剂26份和抗氧化剂14份。
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10份、过氧化甲乙酮12份、聚丙烯磺酸钠30份、羟丙基甲基纤维素20份、丙烯酸正丁酯30份和马来酸酐单体45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
其中,所述抗氧化剂为对苯二胺。
一种上述所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤(1)中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤(2)中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为170℃,第二区域为200℃,第三区域为220℃,第四区域为240℃,第五区域为220℃,第六区域为200℃,挤出温度为180℃,挤出转速为150r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
实施例5
一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯56份、聚丙烯38份、聚甲基丙烯酸丁酯16份、二醋酸纤维素10份、相溶剂30份和抗氧化剂12份。
其中,所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵15份、过氧化甲乙酮18份、聚丙烯磺酸钠48份、羟丙基甲基纤维素34份、丙烯酸正丁酯22份和马来酸酐单体40份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
其中,所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚。
一种上述所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤(1)中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤(2)中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为180℃,第二区域为200℃,第三区域为220℃,第四区域为240℃,第五区域为230℃,第六区域为200℃,挤出温度为170℃,挤出转速为160r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
对比例1
在实施例5的基础上,本对比例中改用一般的等份量的相容剂,即马来酸酐单体相容剂。其他原料比例及制备条件不变。
下面对上述实施例及对比例1进行力学性能测试,详细测试结果见下表:
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1
拉伸强度(MPa) 71.3 82.5 76.6 83.2 83.5 34.6
断裂伸长率(%) 20.3% 26.7% 23.4% 27.6% 27.1% 11.8%
通过上表可知,本发明所制备的PBT/PP塑料合金材料的抗拉强度为71.3~83.5MPa,断裂伸长率为20.3%~27.6%,两者远高于使用一般等份量的相容剂,这说明本发明所制备的PBT/PP塑料合金材料的力学性能好,PBT和PP的相容性较好。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,但这些只是对本发明设计思路的简单描述,而不是对本发明设计思路的限制,任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改,均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:
聚对苯二甲酸丁二醇酯50~75份、聚丙烯30~45份、聚甲基丙烯酸丁酯15~26份、二醋酸纤维素8~20份、相溶剂20~35份和抗氧化剂10~18份,其中,
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10~22份、过氧化甲乙酮12~20份、聚丙烯磺酸钠30~50份、羟丙基甲基纤维素20~36份、丙烯酸正丁酯15~30份和马来酸酐单体30~45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
2.根据权利要求1所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯68份、聚丙烯35份、聚甲基丙烯酸丁酯20份、二醋酸纤维素11份、相溶剂26份和抗氧化剂14份,其中,
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵10份、过氧化甲乙酮12份、聚丙烯磺酸钠30份、羟丙基甲基纤维素20份、丙烯酸正丁酯30份和马来酸酐单体45份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
3.根据权利要求1所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:聚对苯二甲酸丁二醇酯56份、聚丙烯38份、聚甲基丙烯酸丁酯16份、二醋酸纤维素10份、相溶剂30份和抗氧化剂12份,其中,
所述相容剂是由通过将十二烷基三甲基溴化铵15份、过氧化甲乙酮18份、聚丙烯磺酸钠48份、羟丙基甲基纤维素34份、丙烯酸正丁酯22份和马来酸酐单体40份投入到反应容器中,并置于水浴中加热,通入氮气保护,将水浴升温至90℃并反应8小时后提纯得到。
4.根据权利要求1所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料,其特征在于:所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚或对苯二胺。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)按上述所述的重量份数称取所有的组分原料;
(2)将步骤(1)中的各组分原料加入混合搅拌机中,进行超高速离心分散混合处理20min,备用;
(3)将步骤(2)中经分散混合处理的物料加入到双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为170~180℃,第二区域为190~210℃,第三区域为220~230℃,第四区域为235~250℃,第五区域为220~240℃,第六区域为190~205℃,挤出温度为160~180℃,挤出转速为150~180r/min,挤出完毕后进行造粒,即得。
6.根据权利要求5所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述双螺杆挤出机中各个区域的设定温度为:第一区域为170℃,第二区域为200℃,第三区域为220℃,第四区域为240℃,第五区域为220℃,第六区域为200℃。
7.根据权利要求5所述的一种相容性好PBT/PP塑料合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述挤出温度为180℃,所述挤出转速为150r/min。
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