CN109111699A - 一种高导热低收缩率的pet复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高导热低收缩率的PET复合材料及其制备方法，按重量份由以下组分组成：PET为80份‑100份；导热低收缩填料为6份‑10份；云母粉为10份‑16份；增韧剂为6份‑12份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；导热低收缩填料为ZrW2O7/Al材料。利用导热低收缩填料中的ZrW2O7材料可有效降低PET材料的线性膨胀系数，降低PET材料的收缩率；以及Al粉颗粒已经形成了相互连接的完整网状基体，而且ZrW2O7颗粒以镶嵌的方式均匀分布于Al粉中间，这种结构有助于PET复合材料导热性能的提高，并且收缩率低，这种材料制品的尺寸稳定性良好，具有很大的推广价值。

Description

一种高导热低收缩率的PET复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种高导热低收缩率的PET复合材料及其制备方法。
背景技术
PET是一种广泛应用的高分子树脂，但是它的导热性能一般。在一些特定的应用领域，对PET导热性能、尺寸稳定性有很高的要求，普通PET复合材料无法满足要求。
针对这种情况，本技术创造性制得了一种PET复合材料，这种材料导热性能、尺寸稳定性都很优越，至今尚未见于报道，这对于扩展PET复合材料的应用具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种高导热低收缩率的PET复合材料及其制备方法，以解决PET的稳定性不能满足特定领域的要求的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高导热低收缩率的PET复合材料，按重量份由以下组分组成：
所述导热低收缩填料为ZrW2O7/Al材料。
所述导热低收缩填料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的ZrW2O7材料、Al粉；
(2)将ZrW2O7材料和Al粉放入球墨机进行研磨，过1000目筛，得到ZrW2O7材料/Al粉复合填料；
(3)将(2)中ZrW2O7材料/Al粉复合填料放入石墨磨具中，在650-750℃温度下烧结4-6h得到ZrW2O7材料/Al粉烧结体，再将前述烧结体放入粉碎设备中进行粉碎分级，过600目筛，得到导热低收缩填料ZrW2O7/Al材料。
步骤(1)中的ZrW2O7材料与Al粉的质量比为(60-80)：(30-50)。
所述云母粉目数为3000目-5000目。
所述增韧剂为OBC。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
上述任一项高导热低收缩率的PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份PET、6份-10份导热低收缩填料、10份-16份云母粉、6份-12份OBC、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料。
所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PET复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度240～260℃，二区温度280～300℃，三区温度280～300℃，四区温度280～300℃，五区温度280～300℃，六区温度280～300℃，机头温度280～300℃,螺杆转速200～280r/min。
本发明的有益效果是：
1、导热低收缩填料的作用有二：①ZrW2O7材料可有效降低PET材料的线性膨胀系数，降低PET材料的收缩率。②Al粉颗粒已经形成了相互连接的完整网状基体，而且ZrW2O7颗粒以镶嵌的方式均匀分布于Al粉中间，这种结构有助于PET复合材料导热性能的提高。
2、本技术制得的PET复合材料导热性能良好，收缩率低，这种材料制品的尺寸稳定性良好，这具有很大的推广价值。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
本申请各实施例中所用的原料如下：
PET(型号008L)，加拿大Aclo；OBC(型号INFUSE9107)，美国陶氏化学；ZrW2O7材料，实验室自备；Al粉，河南新盛铝粉有限公司；云母粉，滁州格锐矿业有限责任公司；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。
本申请各实施例所用的测试仪器如下：
ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。
本申请提供一种高导热低收缩率的PET复合材料，按重量份由以下组分组成：
所述导热低收缩填料为ZrW2O7/Al材料。
所述导热低收缩填料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的ZrW2O7材料、Al粉；ZrW2O7材料与Al粉的质量比为(60-80)：(30-50)。
(2)将ZrW2O7材料和Al粉放入球墨机进行研磨，过1000目筛，得到ZrW2O7材料/Al粉复合填料；
(3)将(2)中ZrW2O7材料/Al粉复合填料放入石墨磨具中，在650-750℃温度下烧结4-6h得到ZrW2O7材料/Al粉烧结体，再将前述烧结体放入粉碎设备中进行粉碎分级，过600目筛，得到导热低收缩填料ZrW2O7/Al材料。
所述云母粉目数为3000目-5000目。
所述增韧剂为OBC。
所述抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。
上述任一项高导热低收缩率的PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份PET、6份-10份导热低收缩填料、10份-16份云母粉、6份-12份OBC、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料。
所述步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PET复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度240～260℃，二区温度280～300℃，三区温度280～300℃，四区温度280～300℃，五区温度280～300℃，六区温度280～300℃，机头温度280～300℃,螺杆转速200～280r/min。
实施例1
(1)称取80份PET、6份导热低收缩填料、10份云母粉、6份OBC、0.1份Irganox1010混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料P1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度240℃，二区温度280℃，三区温度280℃，四区温度280℃，五区温度280℃，六区温度280℃，机头温度280℃,螺杆转速200r/min。
实施例2
(1)称取100份PET、10份导热低收缩填料、16份云母粉、12份OBC、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.2份Irganox168混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料P2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度260℃，二区温度300℃，三区温度300℃，四区温度300℃，五区温度300℃，六区温度300℃，机头温度300℃,螺杆转速280r/min。
实施例3
(1)称取90份PET、8份导热低收缩填料、13份云母粉、9份OBC、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料P3。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度250℃，二区温度290℃，三区温度290℃，四区温度290℃，五区温度290℃，六区温度290℃，机头温度290℃,螺杆转速240r/min。
实施例4
(1)称取95份PET、7份导热低收缩填料、14份云母粉、11份OBC、0.1份Irganox1010、0.1份Irganox1330混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料P4。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度245℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度285℃，五区温度285℃，六区温度285℃，机头温度285℃,螺杆转速255r/min。
实施例5
(1)称取85份PET、9份导热低收缩填料、13份云母粉、9份OBC、0.1份Irganox1010、0.1份Irganox1330混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料P5。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度250℃，二区温度295℃，三区温度295℃，四区温度295℃，五区温度295℃，六区温度295℃，机头温度295℃,螺杆转速270r/min。
对比例1
(1)称取80份PET、13份云母粉、9份OBC、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料D1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度250℃，二区温度295℃，三区温度295℃，四区温度295℃，五区温度295℃，六区温度295℃，机头温度295℃,螺杆转速270r/min。
性能测试：
将上述实施例1-5及对比例1制备的PET复合材料用注塑机制成样条测试，测试数据如下表：
从上表可以看出，从表中还可以看出实施例1-5的耐磨性能、耐低温冲击都要好于对比例1，且成本较低。这对于扩展PET复合材料的应用领域，具有非常重要的意义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (8)

1.一种高导热低收缩率的PET复合材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：
所述导热低收缩填料为ZrW2O7/Al材料。
2.根据权利要求1所述的高导热低收缩率的PET复合材料，其特征在于，所述导热低收缩填料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取一定量的ZrW2O7材料、Al粉；
(2)将ZrW2O7材料和Al粉放入球墨机进行研磨，过1000目筛，得到ZrW2O7材料/Al粉复合填料；
(3)将(2)中ZrW2O7材料/Al粉复合填料放入石墨磨具中，在650-750℃温度下烧结4-6h得到ZrW2O7材料/Al粉烧结体，再将前述烧结体放入粉碎设备中进行粉碎分级，过600目筛，得到导热低收缩填料ZrW2O7/Al材料。
3.根据权利要求2所述的高导热低收缩率的PET复合材料，其特征在于，步骤(1)中的ZrW2O7材料与Al粉的质量比为(60-80)：(30-50)。
4.根据权利要求1所述的高导热低收缩率的PET复合材料，其特征在于，所述云母粉目数为3000目-5000目。
5.根据权利要求1所述的高导热低收缩率的PET复合材料，其特征在于，所述增韧剂为OBC。
6.根据权利要求1所述的高导热低收缩率的PET复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
7.上述权利要求1至6中任一项高导热低收缩率的PET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份PET、6份-10份导热低收缩填料、10份-16份云母粉、6份-12份OBC、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PET复合材料。
8.根据权利要求7所述的高导热低收缩率的PET复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体为：将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，即得到PET复合材料，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度240～260℃，二区温度280～300℃，三区温度280～300℃，四区温度280～300℃，五区温度280～300℃，六区温度280～300℃，机头温度280～300℃,螺杆转速200～280r/min。
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