CN105111697B - 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、相容剂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
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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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、相容剂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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