CN109504043A

CN109504043A - 增韧剂及其制备方法

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Publication number: CN109504043A
Application number: CN201811434245.XA
Authority: CN
Inventors: 磨长城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2019-03-22

Abstract

本发明提供一种增韧剂及其制备方法，其中所述增韧剂包括按重量比的60％‑90％热塑性聚酯弹性体和10％‑40％的丙烯酸酯类弹性体共混而成。其中热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚酯软段或聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，丙烯酸酯类弹性体是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体。所述增韧剂应用于PBT工程塑料增韧，不仅使得PBT工程塑料具有超强的韧性，抗冲击强度高，还具有良好的力学性能。

Description

增韧剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种增韧剂及其制备方法，尤其涉及一种应用于PBT 工程塑料增韧的增韧剂以及所述增韧剂的制备方法。

背景技术

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)工程塑料因其脆性大，常需进行增韧改性，以拓宽其应用领域。因此在现有技术中常需引进高分子弹性体作为增韧剂对PBT工程塑料进行增韧改性。但是该类增韧剂存在价格高，增韧效果差的缺点。而且如果增韧剂添加量过大，即使 PBT工程塑料的冲击强度上来了，但又会引起其它力学性能如拉伸性能的衰减过大。因此常规增韧剂对PBT工程塑料的增韧效果和兼顾性差，冲击强度上升的同时拉伸性能降幅过大。

发明内容

本发明的目的是提供一种增韧剂及其制备方法，解决现有技术中 PBT工程塑料的增韧剂增韧效果差、成本价格高的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种增韧剂，所述增韧剂包括以下按重量比共混而成的组分：

热塑性聚酯弹性体：60％-90％；

丙烯酸酯类弹性体：10％-40％；

其中热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚酯软段/聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，丙烯酸酯类弹性体是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体。

根据本发明一实施例，热塑性聚酯弹性体的邵氏D硬度为 30HD-60HD，在230℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为7g/10min ～20g/10min。

根据本发明一实施例，热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和脂肪族聚酯单体作为聚酯软段组成的线型嵌段共聚物，所述脂肪族聚酯单体为聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯中的一种。

根据本发明一实施例，热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，聚醚软段为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚中的一种。

根据本发明一实施例，丙烯酸酯类弹性体为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种或多种的共混物。

根据本发明一实施例，丙烯酸酯类弹性体的邵氏A硬度为 40HA～90HA，在190℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为2g/10min ～15g/10min。

根据本发明一实施例，增韧剂包括以下按重量比共混而成的组分：

热塑性聚酯弹性体：65％-80％

丙烯酸酯类弹性体：19.5％-34.5％

抗氧剂：0.1-0.3％

润滑分散剂：0.1-0.3％。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一种增韧剂的制备方法，所述增韧剂的制备方法包括以下步骤：

A、将热塑性聚酯弹性体和丙烯酸酯类弹性体按照以下重量比搅拌混合：

热塑性聚酯弹性体：60％-90％

丙烯酸酯类弹性体：10％-40％

其中所述热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚酯软段/聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，所述丙烯酸酯类弹性体是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体；

B、在170℃-200℃温度下将混合后的热塑性聚酯弹性体和丙烯酸酯类弹性体通过双螺杆挤出机混合造粒生产从而获得所述增韧剂。

根据本发明一实施例，在所述步骤A中，搅拌混合时添加抗氧剂和润滑分散剂，各组分按以下重量比混合：

热塑性聚酯弹性体：65％-80％

丙烯酸酯类弹性体：19.5％-34.5％

抗氧剂：0.1-0.3％

润滑分散剂：0.1-0.3％。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明提供的增韧剂其组分绝大多数为热塑性聚酯弹性体，利用热塑性聚酯弹性体良好的加工性能，便于制备。利用热塑性聚酯弹性体高强度、柔韧性和动态学性能好、优异的耐冲击性能的特点，非常有利于制成增韧性好且力学性能衰减幅度小的增韧剂。丙烯酸酯类弹性体热稳定性好，热粘性好，便于和热塑性聚酯弹性体形成共聚物。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。

本发明提供一种增韧剂，尤其是一种应用于对PBT工程塑料进行超韧增韧的增韧剂。所述增韧剂采用两种不同的弹性体按照一定组分混合造粒制成，不仅制备方便，而且克服了现有增韧技术的不足，使得增韧后的PBT工程塑料不仅具有超强的韧性，抗冲击强度高，还具有良好的力学性能，例如拉伸性能。具体地，所述增韧剂包括以下按重量比共混而成的组分：

热塑性聚酯弹性体：60％-90％；

丙烯酸酯类弹性体：10％-40％。

其中热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚酯软段/聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，简称TPEE。

可选地，热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和脂肪族聚酯单体作为聚酯软段组成的线型嵌段共聚物，所述脂肪族聚酯单体为聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己内酯(PCL)中的一种。

可选地，热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，聚醚软段为聚乙二醇醚(PEG)、聚丙二醇醚(PPG)、聚丁二醇醚(PTMEG)中的一种。

可选地，热塑性聚酯弹性体的邵氏D硬度为30HD-60HD，在 230℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为7g/10min～20g/10min。选用硬度处于30HD-60H，熔融指数处于7g/10min-20g/10min的热塑性弹性体的优势为：第一，具有较好的耐热稳定性；第二，作为增韧剂的主要组份，可以赋予PBT工程塑料较好的冲击韧性；第三，我们知道，常规的软POE弹性体(即聚烯烃弹性体)其邵氏A硬度一般为 40HA-85HA，若采用POE弹性体来增韧PBT工程塑料，PBT工程塑料的拉伸强度下降幅度很大，从而牺牲了材料的很多特性；而相对地，采用本发明这样的热塑性弹性体由于其硬度稍高，对PBT工程塑料的拉伸强度的影响较低，作用效果有别于常规的POE弹性体。

丙烯酸酯类弹性体是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体。可选地，所述丙烯酸酯类弹性体为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EBA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EEA) 中的一种或多种的共混物。

可选地，丙烯酸酯类弹性体的邵氏A硬度为40HA～90HA，在 190℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为2g/10min～15g/10min。一般地，选用硬度稍低且硬度比上述热塑性弹性体的硬度更低的丙烯酸酯类弹性体。特别地，选用邵氏A硬度为40HA-90HA，熔融指数为2g/10min～15g/10min的丙烯酸酯类弹性体的优势为：耐热稳定性高并具有超常的粘附力，这样柔软的丙烯酸酯弹性体除了可以赋予PBT 工程塑料较好的冲击韧性外，还对PBT工程塑料尤其是玻纤增强的 PBT工程塑料的增韧效果非常好，与高硬度的上述热塑性弹性体具有非常优秀的协同作用。

热塑性聚酯弹性体和丙烯酸酯类弹性体这两种弹性体按照比例在搅拌机中搅拌混合后，在170℃-200℃温度下通过双螺杆挤出机造粒获得所述增韧剂。

进一步地，除上述组份外，所述增韧剂还可按照常规增韧剂的组分加入适量的分散润滑剂、抗氧剂。具体地，所述增韧剂包括以下按重量比共混而成的组分：

热塑性聚酯弹性体：65％-80％

丙烯酸酯类弹性体：19.5％-34.5％

抗氧剂：0.1-0.3％

润滑分散剂：0.1-0.3％。

本发明进一步提供一种增韧剂的制备方法，所述增韧剂的制备方法包括以下步骤：

热塑性聚酯弹性体：60％-90％

丙烯酸酯类弹性体：10％-40％

B、在170℃-200℃温度下将混合后的所述热塑性聚酯弹性体和所述丙烯酸酯类弹性体通过双螺杆挤出机混合造粒生产从而获得所述增韧剂。

可选地，热塑性聚酯弹性体的邵氏D硬度为30HD-60HD，在 230℃、2016kg试验负荷下的熔融指数为7g/10min～20g/10min。

可选地，所述丙烯酸酯类弹性体为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物 (EBA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物 (EEA)中的一种或多种的共混物。可选地，丙烯酸酯类弹性体的邵氏A硬度为40HA～90HA，在190℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为2g/10min～15g/10min。

进一步地，在所述步骤A中，搅拌混合时添加抗氧剂和润滑分散剂，各组分按以下重量比混合：

热塑性聚酯弹性体：65％-80％

丙烯酸酯类弹性体：19.5％-34.5％

抗氧剂：0.1-0.3％

润滑分散剂：0.1-0.3％。

按照本发明提供的所述增韧剂的方法获得的增韧剂应用于PBT 工程塑料增韧，不仅使得PTB工程塑料具有超强的韧性，抗冲击强度高，还具有良好的力学性能，例如拉伸性能。例如，可以按照以下重量比的组分制得所得增韧剂：

热塑性聚酯弹性体(TPEE)70％

乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EBA)30％

抗氧剂1076 0.30％

润滑剂PETS 0.20％

其中抗氧剂1076是指β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，其化学式为C₃₅H₆₂O₃。润滑剂PETS是指季戊四醇硬脂酸酯，其化学式为C₇₇H₁₄₈O₈。

进一步地，将按照上述组分制得的所述增韧剂按照10％的添加量添加到PTB工程塑料中进行共混增韧处理，增韧后的PTB工程塑料抗冲击强度达35KJ/m²。增韧效果如下表所示：

增韧剂添加量	0％	10％
			PBT工程塑料的冲击强度	3.0KJ/m<sup>2</sup>	35KJ/m<sup>2</sup>

本领域技术人员应当理解，上述描述的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims

1.一种增韧剂，其特征在于，包括按以下按重量比共混而成的组分：

热塑性聚酯弹性体：60％-90％；

丙烯酸酯类弹性体：10％-40％；

其中所述热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚酯软段/聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，所述丙烯酸酯类弹性体是以丙烯酸酯为主单体经共聚而得的弹性体。

2.根据权利要求1所述的增韧剂，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体的邵氏D硬度为30HD-60HD，在230℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为7g/10min～20g/10min。

3.根据权利要求1所述的增韧剂，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和脂肪族聚酯单体作为聚酯软段组成的线型嵌段共聚物，所述脂肪族聚酯单体为聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的增韧剂，其特征在于，所述热塑性聚酯弹性体是含有聚对苯二甲酸丁二醇酯聚酯硬段和聚醚软段组成的线型嵌段共聚物，聚醚软段为聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、聚丁二醇醚中的一种。

5.根据权利要求1所述的增韧剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类弹性体为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种或多种的共混物。

6.根据权利要求1所述的增韧剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类弹性体的邵氏A硬度为40HA～90HA，在190℃、2.16kg试验负荷下的熔融指数为2g/10min～15g/10min。

7.根据权利要求1-6任一所述的增韧剂，其特征在于，所述增韧剂包括以下按重量比共混而成的组分：

热塑性聚酯弹性体：65％-80％

丙烯酸酯类弹性体：19.5％-34.5％

抗氧剂：0.1-0.3％

润滑分散剂：0.1-0.3％。

8.一种增韧剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

热塑性聚酯弹性体：60％-90％

丙烯酸酯类弹性体：10％-40％

9.根据权利要求8所述的增韧剂的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类弹性体为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一种或多种的共混物。

10.根据权利要求8所述的增韧剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤A中，搅拌混合时添加抗氧剂和润滑分散剂，各组分按以下重量比混合：

热塑性聚酯弹性体：65％-80％

丙烯酸酯类弹性体：19.5％-34.5％

抗氧剂：0.1-0.3％

润滑分散剂：0.1-0.3％。