CN114716715A - 一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114716715A
CN114716715A CN202210352693.5A CN202210352693A CN114716715A CN 114716715 A CN114716715 A CN 114716715A CN 202210352693 A CN202210352693 A CN 202210352693A CN 114716715 A CN114716715 A CN 114716715A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hyperbranched polyester
composite material
preparation
pbt
steps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210352693.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114716715B (zh
Inventor
陶春立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Pufeier Plastic Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangyin Hongfeng Plastic Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangyin Hongfeng Plastic Industry Co ltd filed Critical Jiangyin Hongfeng Plastic Industry Co ltd
Priority to CN202210352693.5A priority Critical patent/CN114716715B/zh
Publication of CN114716715A publication Critical patent/CN114716715A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114716715B publication Critical patent/CN114716715B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/05—Forming flame retardant coatings or fire resistant coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2463/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轻质耐磨的PBT复合材料及其制备方法，取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3‑三(2‑甲基‑4‑羟基‑5‑叔丁基苯基)丁烷、1，3，5‑三(3，5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’‑亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，制成PBT复合材料，并在PBT复合材料上涂覆含有超支化聚酯复合颗粒，粉末状十溴二苯乙烷的涂料。其中超支化聚酯复合颗粒由超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆‑长链超支化聚酯杂化物按照的质量比为7：(0.8‑1)：(1.5‑1.8)制备而成。制得的PBT复合材料具有优异的耐磨以及阻燃效果。

Description

一种轻质耐磨的PBT复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及PBT复合材料技术领域，具体为一种轻质耐磨的PBT复合材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为一种线性半结晶饱和聚酯，是一种具有良好的力学性能和化学耐候性，优异的加工性和热稳定性的工程塑料，但未经改性的PBT存在成型收缩不均匀、产品翘曲、韧性差、耐磨性差、热变形温度低等的缺点，限制了其在汽车、精密仪器等领域的应用。
为了提高PBT的耐磨性以及韧性，本发明提供了一种轻质耐磨的PBT复合材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质耐磨的PBT复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌10-12h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物；加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌4-6h，洗涤，过滤，在70-80℃下干燥6-7h，得到超支化聚酯复合颗粒；
步骤二：取十溴二苯乙烷，球磨6-8h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨10-12h，设置参数为球磨6min，停止3min，在100-110℃下干燥12-14h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料；
步骤三：取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在230-240℃，30Mpa下压制30-40min，冷却至25-28℃，得到PBT板材，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
较为优化地，步骤一中，超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：(0.8-1)：(1.5-1.8)。
较为优化地，步骤二中，涂料包括以下成分，按照重量计，15-20份超支化聚酯复合颗粒，8-12份粉末状十溴二苯乙烷，50-60份环氧树脂、10-15份双马来酰亚胺、30-40份乙酸乙酯。
较为优化地，步骤一中，超支化聚酯的制备方法为：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至65-70℃，加入二羟甲基丙酸，升温至135-145℃，搅拌，氮气除水，反应4-5h，停止通氮气，抽真空，继续反应50-70min，停止反应，制得超支化聚酯。
较为优化地，对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.3-0.4％。
较为优化地，三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：(8.5-9)。
较为优化地，步骤一中，氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备方法为：包括以下步骤：
S1：取氧化锆、去离子水，在400-500r/min下球磨20-24h，过滤，干燥10-12h，得到纳米氧化锆；
S2：取二乙醇胺、甲醇、丙烯酸甲酯，在38-42℃氮气保护下，搅拌3-4h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；
S3：取纳米氧化锆、N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸，在115-125℃下反应9-11h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
较为优化地，S2中，二乙醇胺和丙烯酸甲酯的摩尔比为1:(1.05-1.1)。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
(1)纳米氧化锆具有很好的耐磨性，但是表面存在大量羟基、残键，导致纳米氧化锆在体系中不易分散、极易团聚，影响了材料的性能。为了提高纳米氧化锆的分散性，在氧化锆表面接枝超支化结构，制得表面带有羟基的氧化锆-超支化聚酯杂化物。
氧化锆-超支化聚酯杂化物上的羟基与纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物表面的羟基会发生氢键作用结合在一起，提高了PBT复合材料的耐磨性。同时控制超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：(0.8-1)：(1.5-1.8)。由于纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物上有较多的羟基基团可以接枝更多的氧化锆-超支化聚酯杂化物，控制氧化锆-超支化聚酯杂化物的添加量多于纳米三氧化二锑，使得PBT复合材料的耐磨性能更好。
(2)纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物是由纳米三氧化二锑为核芯，超支化聚酯为壳层，通过纳米三氧化二锑上的羟基以及超支化聚酯上的羟基氢键作用结合在一起的复合物。并且通过添加十溴二苯乙烷为阻燃剂，与纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物组成协效阻燃体系，由于纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物的核壳型结构，提高了复合材料体系的阻燃协效效率，在使用较少的阻燃剂的同时实现优异的阻燃效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤一：纳米氧化锆的制备：取5g氧化锆、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米氧化锆；
N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的制备：取2mol二乙醇胺、100ml甲醇、1.05ml丙烯酸甲酯，在40℃氮气保护下，搅拌3.5h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯。
步骤二：氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备：
取6.7g纳米氧化锆、36gN，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、1.5g对甲苯磺酸，在120℃下反应10h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
步骤三：纳米三氧化二锑的制备：取5g三氧化二锑、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米三氧化二锑；
超支化聚酯的制备：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至67℃，加入二羟甲基丙酸，升温至140℃，搅拌，氮气除水，反应4.5h，停止通氮气，抽真空，继续反应60min，停止反应，制得超支化聚酯。
对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.35％。
三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：8.8。
步骤四：超支化聚酯复合颗粒的制备：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌11h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物；加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌4.5h，洗涤，过滤，在75℃下干燥6.5h，得到超支化聚酯复合颗粒。
超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：0.9：1.7。
步骤五：取十溴二苯乙烷，球磨7h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨11h，设置参数为球磨6min，停止3min，在105℃下干燥13h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料。
涂料包括以下成分，按照重量计，17份超支化聚酯复合颗粒，10份粉末状十溴二苯乙烷，55份环氧树脂、13份双马来酰亚胺、35份乙酸乙酯。
取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在235℃，30Mpa下压制35min，冷却至26℃，得到PBT板材，PBT板材的大小为80mm×10mm×4mm，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
PBT板材包括以下成分，按照重量计，80份PBT树脂1100-211S、7份碳纳米管、0.6份1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、0.4份1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、1.5份硅油、1.5份N，N’-亚乙基双硬脂酰胺。
实施例2
步骤一：纳米氧化锆的制备：取5g氧化锆、18ml去离子水，在400r/min下球磨20h，过滤，干燥10h，得到纳米氧化锆；
N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的制备：取2mol二乙醇胺、100ml甲醇、1.05ml丙烯酸甲酯，在38℃氮气保护下，搅拌3h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯。
步骤二：氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备：取6.7g纳米氧化锆、36gN，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、1.5g对甲苯磺酸，在115℃下反应9h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
步骤三：纳米三氧化二锑的制备：取5g三氧化二锑、18ml去离子水，在400r/min下球磨20h，过滤，干燥10h，得到纳米三氧化二锑；
超支化聚酯的制备：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至65℃，加入二羟甲基丙酸，升温至135℃，搅拌，氮气除水，反应4h，停止通氮气，抽真空，继续反应50min，停止反应，制得超支化聚酯。
对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.3％。
三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：8.5。
步骤四：超支化聚酯复合颗粒的制备：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌10h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物；加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌4h，洗涤，过滤，在70℃下干燥6h，得到超支化聚酯复合颗粒。
超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：0.8：1.5。
步骤五：取十溴二苯乙烷，球磨6h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨10h，设置参数为球磨6min，停止3min，在100℃下干燥12h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料。
涂料包括以下成分，按照重量计，15份超支化聚酯复合颗粒，8份粉末状十溴二苯乙烷，50份环氧树脂、10份双马来酰亚胺、30份乙酸乙酯。
取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在230℃，30Mpa下压制30min，冷却至25℃，得到PBT板材，PBT板材的大小为80mm×10mm×4mm，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
PBT板材包括以下成分，按照重量计，70份PBT树脂1100-211S、6份碳纳米管、0.5份1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、0.3份1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、1份硅油、1份N，N’-亚乙基双硬脂酰胺。
实施例3
步骤一：纳米氧化锆的制备：取5g氧化锆、18ml去离子水，在500r/min下球磨24h，过滤，干燥12h，得到纳米氧化锆；
N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的制备：取2mol二乙醇胺、100ml甲醇、1.05ml丙烯酸甲酯，在42℃氮气保护下，搅拌4h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯。
步骤二：氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备：
取6.7g纳米氧化锆、36gN，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、1.5g对甲苯磺酸，在125℃下反应11h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
步骤三：纳米三氧化二锑的制备：取5g三氧化二锑、18ml去离子水，在500r/min下球磨24h，过滤，干燥12h，得到纳米三氧化二锑；
超支化聚酯的制备：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至70℃，加入二羟甲基丙酸，升温至145℃，搅拌，氮气除水，反应5h，停止通氮气，抽真空，继续反应70min，停止反应，制得超支化聚酯。
对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.4％。
三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：9。
步骤四：超支化聚酯复合颗粒的制备：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌12h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物；加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌6h，洗涤，过滤，在80℃下干燥7h，得到超支化聚酯复合颗粒。
超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：1：1.8。
步骤五：取十溴二苯乙烷，球磨8h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨12h，设置参数为球磨6min，停止3min，在110℃下干燥14h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料。
涂料包括以下成分，按照重量计，20份超支化聚酯复合颗粒，12份粉末状十溴二苯乙烷，60份环氧树脂、15份双马来酰亚胺、40份乙酸乙酯。
取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在240℃，30Mpa下压制40min，冷却至28℃，得到PBT板材，PBT板材的大小为80mm×10mm×4mm，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
PBT板材包括以下成分，按照重量计，90份PBT树脂1100-211S、8份碳纳米管、0.8份1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、0.6份1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、2份硅油、2份N，N’-亚乙基双硬脂酰胺。
实施例4：不把纳米三氧化二锑与超支化聚酯复合，其余与实施例1相同。
步骤一：纳米氧化锆的制备：取5g氧化锆、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米氧化锆；
N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的制备：取2mol二乙醇胺、100ml甲醇、1.05ml丙烯酸甲酯，在40℃氮气保护下，搅拌3.5h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯。
步骤二：氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备：
取6.7g纳米氧化锆、36gN，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、1.5g对甲苯磺酸，在120℃下反应10h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
步骤三：纳米三氧化二锑的制备：取5g三氧化二锑、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米三氧化二锑。
步骤四：超支化聚酯复合颗粒的制备：取甲苯，滴加环氧树脂，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌12h，洗涤，过滤，在75℃下干燥6.5h，得到超支化聚酯复合颗粒。
环氧树脂、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：0.9：1.7。
步骤五：取十溴二苯乙烷，球磨7h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨10h，设置参数为球磨6min，停止3min，在100℃下干燥12h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料。
涂料包括以下成分，按照重量计，15份超支化聚酯复合颗粒，8份粉末状十溴二苯乙烷，50份环氧树脂、10份双马来酰亚胺、30份乙酸乙酯。
取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在235℃，30Mpa下压制35min，冷却至26℃，得到PBT板材，PBT板材的大小为80mm×10mm×4mm，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
PBT板材包括以下成分，按照重量计，80份PBT树脂1100-211S、7份碳纳米管、0.6份1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、0.4份1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、1.5份硅油、1.5份N，N’-亚乙基双硬脂酰胺。
实施例5：超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：1：1，其余与实施例1相同。
步骤一：纳米氧化锆的制备：取5g氧化锆、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米氧化锆；
N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的制备：取2mol二乙醇胺、100ml甲醇、1.05ml丙烯酸甲酯，在40℃氮气保护下，搅拌3.5h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯。
步骤二：氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备：
取6.7g纳米氧化锆、36gN，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、1.5g对甲苯磺酸，在120℃下反应10h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
步骤三：纳米三氧化二锑的制备：取5g三氧化二锑、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米三氧化二锑；
超支化聚酯的制备：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至67℃，加入二羟甲基丙酸，升温至140℃，搅拌，氮气除水，反应4.5h，停止通氮气，抽真空，继续反应60min，停止反应，制得超支化聚酯。
对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.35％。
三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：8.8。
步骤四：超支化聚酯复合颗粒的制备：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌11h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物；加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌4.5h，洗涤，过滤，在75℃下干燥6.5h，得到超支化聚酯复合颗粒。
超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：1：1。
步骤五：取十溴二苯乙烷，球磨7h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨10h，设置参数为球磨6min，停止3min，在100℃下干燥12h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料。
涂料包括以下成分，按照重量计，15份超支化聚酯复合颗粒，8份粉末状十溴二苯乙烷，50份环氧树脂、10份双马来酰亚胺、30份乙酸乙酯。
取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在235℃，30Mpa下压制35min，冷却至26℃，得到PBT板材，PBT板材的大小为80mm×10mm×4mm，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
PBT板材包括以下成分，按照重量计，80份PBT树脂1100-211S、7份碳纳米管、0.6份1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、0.4份1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、1.5份硅油、1.5份N，N’-亚乙基双硬脂酰胺。
实施例6：不添加氧化锆-超支化聚酯杂化物，其余与实施例1相同。
步骤一：纳米氧化锆的制备：取5g氧化锆、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米氧化锆。
步骤二：纳米三氧化二锑的制备：取5g三氧化二锑、18ml去离子水，在450r/min下球磨22h，过滤，干燥11h，得到纳米三氧化二锑；
超支化聚酯的制备：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至67℃，加入二羟甲基丙酸，升温至140℃，搅拌，氮气除水，反应4.5h，停止通氮气，抽真空，继续反应60min，停止反应，制得超支化聚酯。
对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.35％。
三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：8.8。
步骤三：超支化聚酯复合颗粒的制备：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌11h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物，洗涤，过滤，在75℃下干燥6.5h，得到超支化聚酯复合颗粒。
超支化聚酯、纳米三氧化二锑的质量比为7：0.9。
步骤四：取十溴二苯乙烷，球磨7h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨10h，设置参数为球磨6min，停止3min，在100℃下干燥12h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料。
涂料包括以下成分，按照重量计，15份超支化聚酯复合颗粒，8份粉末状十溴二苯乙烷，50份环氧树脂、10份双马来酰亚胺、30份乙酸乙酯。
取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在235℃，30Mpa下压制35min，冷却至26℃，得到PBT板材，PBT板材的大小为80mm×10mm×4mm，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
PBT板材包括以下成分，按照重量计，80份PBT树脂1100-211S、7份碳纳米管、0.6份1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、0.4份1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、1.5份硅油、1.5份N，N’-亚乙基双硬脂酰胺。
实验：取实施例1-实施例6制备得到的PBT复合材料做性能测试，根据GB/T2406-1993，将PBT复合材料夹持于玻璃管中，记录可以使试样燃烧时的极限氧浓度。测试PBT复合材料的极限氧指数；根据GB/T 3960-2016，测试PBT复合材料的摩擦系数，得到的结果如下表所示：
LOI/％ 磨损率(10<sup>-7</sup>/(N·m))
实施例1 32.5 0.34
实施例2 32.3 0.35
实施例3 32.5 0.34
实施例4 25.7 0.36
实施例5 32.1 0.52
实施例6 32.2 0.63
结论：由表上数据可知，实施例4，不把纳米三氧化二锑与超支化聚酯复合，没有组成协效阻燃体系，导致PBT复合材料的阻燃性能较差；实施例5，超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：1：1，复合材料中接枝的氧化锆-超支化聚酯杂化物减少，耐磨性能变差；实施例6，只添加纳米氧化锆，PBT复合材料的耐磨性能不佳，磨损率大，氧化锆-长链超支化聚酯杂化物解决了氧化锆在体系中不易分散、极易团聚的现象，改善了材料的耐磨性能，磨损率小。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：取甲苯，滴加超支化聚酯，搅拌均匀，加入纳米三氧化二锑，搅拌10-12h，制得纳米三氧化二锑-超支化聚酯复合物；加入氧化锆-超支化聚酯杂化物，搅拌4-6h，洗涤，过滤，在70-80℃下干燥6-7h，得到超支化聚酯复合颗粒；
步骤二：取十溴二苯乙烷，球磨6-8h，得到粉末状十溴二苯乙烷；
取粉末状十溴二苯乙烷、超支化聚酯复合颗粒，球磨10-12h，设置参数为球磨6min，停止3min，在100-110℃下干燥12-14h，加入环氧树脂、双马来酰亚胺、乙酸乙酯，搅拌均匀，得到涂料；
步骤三：取PBT树脂、碳纳米管、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰酸酯、硅油、N，N’-亚乙基双硬脂酰胺，混合均匀，熔融共混，在230-240℃，30Mpa下压制30-40min，冷却至25-28℃，得到PBT板材，在PBT板材上涂覆涂料，干燥，得到一种轻质耐磨的PBT复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，超支化聚酯、纳米三氧化二锑、氧化锆-超支化聚酯杂化物的质量比为7：(0.8-1)：(1.5-1.8)。
3.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，涂料包括以下成分，按照重量计，15-20份超支化聚酯复合颗粒，8-12份粉末状十溴二苯乙烷，50-60份环氧树脂、10-15份双马来酰亚胺、30-40份乙酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，超支化聚酯的制备方法为：取三羟甲基丙烷和催化剂对甲苯磺酸，升温至65-70℃，加入二羟甲基丙酸，升温至135-145℃，搅拌，氮气除水，反应4-5h，停止通氮气，抽真空，继续反应50-70min，停止反应，制得超支化聚酯。
5.根据权利要求4所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：对甲苯磺酸的添加量为三羟甲基丙烷质量的0.3-0.4％。
6.根据权利要求4所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：三羟甲基丙烷与二羟甲基丙酸的摩尔比为1：(8.5-9)。
7.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一中，氧化锆-超支化聚酯杂化物的制备方法为：包括以下步骤：
S1：取氧化锆、去离子水，在400-500r/min下球磨20-24h，过滤，干燥10-12h，得到纳米氧化锆；
S2：取二乙醇胺、甲醇、丙烯酸甲酯，在38-42℃氮气保护下，搅拌3-4h，旋蒸，得到N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；
S3：取纳米氧化锆、N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸，在115-125℃下反应9-11h，得到氧化锆-超支化聚酯杂化物。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种轻质耐磨的PBT复合材料的制备方法制备得到的一种轻质耐磨的PBT复合材料。
CN202210352693.5A 2022-04-06 2022-04-06 一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法 Active CN114716715B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210352693.5A CN114716715B (zh) 2022-04-06 2022-04-06 一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210352693.5A CN114716715B (zh) 2022-04-06 2022-04-06 一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114716715A true CN114716715A (zh) 2022-07-08
CN114716715B CN114716715B (zh) 2023-09-22

Family

ID=82240941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210352693.5A Active CN114716715B (zh) 2022-04-06 2022-04-06 一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114716715B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1580137A (zh) * 2004-05-21 2005-02-16 北京理工大学 超细粒子表面改性的新方法
WO2007039421A1 (en) * 2005-09-22 2007-04-12 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Scratch resistant polymer and coating compositions
CN102115629A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 北京化工大学 一种阻燃隔热抗静电涂料及其制备工艺
WO2013057841A1 (ja) * 2011-10-21 2013-04-25 東洋スチレン株式会社 難燃剤マスターバッチ及びそれを使用したスチレン系難燃性樹脂組成物の製造方法
EP2907840A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-19 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Optical article comprising a hard coat, and production method
CN106366324A (zh) * 2016-08-23 2017-02-01 张家港康得新光电材料有限公司 超支化聚合物包覆纳米微粒、其制备方法及包含其的增亮组合物、增亮膜和led显示器
CN106810679A (zh) * 2017-03-03 2017-06-09 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种超支化聚酯接枝碳纳米管增韧剂及其制备方法
CN110511414A (zh) * 2019-08-20 2019-11-29 安徽省通信产业服务有限公司 一种pbt用料涂层及制备方法
CN110861327A (zh) * 2019-11-12 2020-03-06 苏州淼昇电子有限公司 一种高韧性耐冲击pet保护膜的制备方法
CN111073018A (zh) * 2019-11-14 2020-04-28 苏州市新广益电子有限公司 一种pbt/氟膜复合膜及其生产工艺
CN112745641A (zh) * 2020-12-15 2021-05-04 金发科技股份有限公司 一种低tvoc阻燃增强pbt复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1580137A (zh) * 2004-05-21 2005-02-16 北京理工大学 超细粒子表面改性的新方法
WO2007039421A1 (en) * 2005-09-22 2007-04-12 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Scratch resistant polymer and coating compositions
CN102115629A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 北京化工大学 一种阻燃隔热抗静电涂料及其制备工艺
WO2013057841A1 (ja) * 2011-10-21 2013-04-25 東洋スチレン株式会社 難燃剤マスターバッチ及びそれを使用したスチレン系難燃性樹脂組成物の製造方法
EP2907840A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-19 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Optical article comprising a hard coat, and production method
CN106366324A (zh) * 2016-08-23 2017-02-01 张家港康得新光电材料有限公司 超支化聚合物包覆纳米微粒、其制备方法及包含其的增亮组合物、增亮膜和led显示器
CN106810679A (zh) * 2017-03-03 2017-06-09 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种超支化聚酯接枝碳纳米管增韧剂及其制备方法
CN110511414A (zh) * 2019-08-20 2019-11-29 安徽省通信产业服务有限公司 一种pbt用料涂层及制备方法
CN110861327A (zh) * 2019-11-12 2020-03-06 苏州淼昇电子有限公司 一种高韧性耐冲击pet保护膜的制备方法
CN111073018A (zh) * 2019-11-14 2020-04-28 苏州市新广益电子有限公司 一种pbt/氟膜复合膜及其生产工艺
CN112745641A (zh) * 2020-12-15 2021-05-04 金发科技股份有限公司 一种低tvoc阻燃增强pbt复合材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114716715B (zh) 2023-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109467574B (zh) 一种基于香草醛反应型阻燃剂及其制备、应用
CN109912804B (zh) 一种磷氮改性木质素基膨胀性阻燃剂的制备方法
CN115010993A (zh) 一种氧化石墨烯杂化阻燃剂的制备方法及其应用
CN111533876A (zh) 一种反应型氮磷修饰石墨烯改性聚氨酯阻燃材料及其制法
CN114716715A (zh) 一种轻质耐磨的pbt复合材料及其制备方法
CN112442895A (zh) 一种螯合配位型磷-硼-氮协效阻燃剂及其制备方法
CN112194822B (zh) 一种含磷阻燃剂、制备方法、改性环氧树脂
CN115894860B (zh) 一种超支化阻燃环氧树脂及其制备的环氧树脂组合物
CN109825231B (zh) 一种阻燃抗紫外环氧包封胶及其制备方法
CN116622088A (zh) 一种含氮磷石墨烯协效阻燃剂及其制备方法和应用
CN113462154B (zh) 一种高耐热氰酸酯树脂及其制备方法
CN107501856B (zh) 一种阻燃改性木质纤维复合酚醛泡沫的制备方法
CN113652005B (zh) 一种聚硼硅氧烷改性聚磷酸铵及其制备方法
CN110734537B (zh) 一种潜伏性无卤阻燃型环氧树脂固化剂、环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料
CN114075366A (zh) 生物基环氧树脂组合物、全生物基阻燃复合材料及其制法
CN109575076B (zh) 一种含磷双马来酰亚胺的制备及在阻燃环氧树脂中的应用
CN112011262A (zh) 一种高阻燃性的聚碳酸酯改性聚氨酯涂料及其制法
CN116041964B (zh) 一种高分子复合阻燃剂及其制备方法
CN111393808A (zh) 一种改性聚磷酸铵-黑磷阻燃pet聚酯的制备方法
CN117887220B (zh) 一种环保型阻燃pbt塑料及其制备工艺
CN117700933A (zh) 一种钙基mof材料协同阻燃环氧树脂复合材料及制备方法
CN115093554B (zh) 一种pbt专用高效无卤阻燃剂及其制备方法
CN113462023B (zh) 一种碳基复合阻燃剂及其制备方法和应用
CN114350131B (zh) 一种皮卡斗用smc材料
CN114957324B (zh) 一种厚朴酚基阻燃剂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230802

Address after: No. 52, Shenxiang Road, Yunting Industrial Park, Jiangyin City, Wuxi City, Jiangsu Province, 214422

Applicant after: Jiangsu Pufeier Plastic Technology Co.,Ltd.

Address before: No.109, Zhouzhuang East Street, Zhouzhuang Town, Jiangyin City, Wuxi City, Jiangsu Province, 214423

Applicant before: JIANGYIN HONGFENG PLASTIC INDUSTRY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant