彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性pc/pbt復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚碳酸酯(PC) /聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)復(fù)合材料具有高的耐熱性，良好的沖擊性能、加工性和耐化學(xué)藥品性等，是工業(yè)上應(yīng)用價(jià)值較高的一種工程塑料。為了進(jìn)一步提高PC/PBT復(fù)合材料的力學(xué)性能、改進(jìn)加工性能等，往往需要引入少量的第三組分，旨在得到頗具實(shí)用價(jià)值的PC/PBT復(fù)合材料。隨著PC/PBT復(fù)合材料應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)PC/PET提出了功能化、高性能化的要求，尤其是在增強(qiáng)、增韌及相容性等方面?，F(xiàn)有技術(shù)采用彈性體增韌可以大幅度提高PC/PBT復(fù)合材料的抗沖擊性能，但同時(shí)也造成其強(qiáng)度、剛度、耐熱性及加工性能的嚴(yán)重下降；當(dāng)采用無(wú)機(jī)剛性粒子增韌在一定條件下表現(xiàn)出同時(shí)增韌增強(qiáng)，但韌性的提高幅度有限；當(dāng)采用彈性體、無(wú)機(jī)剛性粒子共混會(huì)使得兩種物質(zhì)的作用相互影響，從而使得PC/PBT復(fù)合材料的力學(xué)性能得不到預(yù)期的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種力學(xué)性能優(yōu)異、抗老化性能強(qiáng)、熱穩(wěn)定性高的彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 20%?60%、PBT 20%?60%、亞磷酸三苯酯0.1%?1%、無(wú)機(jī)粉體5%?15%、二異氰酸酯1%?2%、丁二醇2%?4%、相容劑0.5%?3%、穩(wěn)定劑0.5%?2%、復(fù)合抗氧劑0.1%?0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%?1%。
[0005]所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol。
[0006]所述的PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
[0007]所述的無(wú)機(jī)粉體為粒徑在0.5 μ m?20 μ m的重質(zhì)碳酸鈣、氧化鈣、滑石粉、二氧化娃中的一種。
[0008]所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
[0009]所述的穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑GW-944Z。
[0010]所述的復(fù)合抗氧劑為受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量比1:2的復(fù)配物。
[0011]所述的潤(rùn)滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS )。
[0012]上述的彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，無(wú)機(jī)粉體在60V?80°C下干燥30?45分鐘，待用；
(2)、將按重量配比稱取干燥后的無(wú)機(jī)粉體加入料筒溫度為40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)加入按重量配比稱取的丁二醇，使一起低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯，并高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合和包覆無(wú)機(jī)粉體，然后在高速混合機(jī)中再加入按重量配比稱取干燥后的PC、PBT,以及加入按重量配比稱的亞磷酸三苯酯、相容劑、穩(wěn)定劑、復(fù)合抗氧劑、潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌5?15分鐘，使充分混合均勻后出料，待用；
(3)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?270°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，即得成品。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用原位聚合生成聚氨酯彈性體并在無(wú)機(jī)粉體表面包覆，形成以無(wú)機(jī)粉體為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)，使其發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)和對(duì)PC/PBT復(fù)合材料起到良好的協(xié)同增強(qiáng)增韌效果，而且亞磷酸三苯酯的加入可以很好地控制PC和PBT之間發(fā)生酯交換反應(yīng)，加入適量穩(wěn)定劑、復(fù)合抗氧劑和潤(rùn)滑劑等可以大大提高PC/PBT體系的抗老化性能、加工性能及熱穩(wěn)定性能，因而具有良好的綜合性能和廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]一種彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 40%、PBT 37%、亞磷酸三苯酯1%、粒徑在0.5 μ m?20 μ m的重質(zhì)碳酸鈣10%、二異氰酸酯2%、丁二醇4%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物3%、受阻胺類光穩(wěn)定劑GW-944Z 2%、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量比1:2的復(fù)配物0.3%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS) 0.7%。其中，所述的PC為雙酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量為20000?40000g/mol ;所述的PBT為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
[0016]制備方法:(I)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，粒徑在0.5 μ m?20 μ m的重質(zhì)碳酸鈣在60°C?80°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)、將按重量配比稱取干燥后的粒徑在0.5 μ m?20 μ m的重質(zhì)碳酸鈣加入料筒溫度為40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)加入按重量配比稱取的丁二醇，使一起低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯，并高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合和包覆重質(zhì)碳酸鈣，然后在高速混合機(jī)中再加入按重量配比稱取干燥后的PC、PBT,以及加入按重量配比稱的亞磷酸三苯酯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、受阻胺類光穩(wěn)定劑GW-944Z、受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168按質(zhì)量比1:2的復(fù)配物、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，繼續(xù)攪拌5?15分鐘，使充分混合均勻后出料，待用；
(3)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?270°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，即得成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其特征在于,其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PC 20%?60%、PBT 20%?60%、亞磷酸三苯酯0.1%?1%、無(wú)機(jī)粉體5%?15%、二異氰酸酯1%?2%、丁二醇2%?4%、相容劑0.5%?3%、穩(wěn)定劑0.5%?2%、復(fù)合抗氧劑0.1% ?0.5%、潤(rùn)滑劑 0.1% ?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的無(wú)機(jī)粉體為粒徑在0.5 μ m?20 μ m的重質(zhì)碳酸鈣、氧化鈣、滑石粉、二氧化硅中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑GW-944Z。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、將PC在鼓風(fēng)干燥機(jī)中于110°C?130°C溫度下干燥3?4小時(shí)，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小時(shí)，無(wú)機(jī)粉體在60V?80°C下干燥30?45分鐘，待用； (2)、將按重量配比稱取干燥后的無(wú)機(jī)粉體加入料筒溫度為40°C?70°C混合機(jī)中，同時(shí)加入按重量配比稱取的丁二醇，使一起低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯，并高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合和包覆無(wú)機(jī)粉體，然后在高速混合機(jī)中再加入按重量配比稱取干燥后的PC、PBT,以及加入按重量配比稱的亞磷酸三苯酯、相容劑、穩(wěn)定劑、復(fù)合抗氧劑、潤(rùn)滑劑，繼續(xù)攪拌5?15分鐘，使充分混合均勻后出料，待用； (3)、將步驟(2)的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)中，在230°C?270°C下熔融共混后擠出、冷卻造粒，即得成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種彈性體包覆無(wú)機(jī)粉體填充改性PC/PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PC20%～60%、PBT20%～60%、亞磷酸三苯酯0.1%～1%、無(wú)機(jī)粉體5%～15%、二異氰酸酯1%～2%、丁二醇2%～4%、相容劑0.5%～3%、穩(wěn)定劑0.5%～2%、復(fù)合抗氧劑0.1%～0.5%、潤(rùn)滑劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用原位聚合生成聚氨酯彈性體并在無(wú)機(jī)粉體表面包覆，形成以無(wú)機(jī)粉體為核、彈性體為殼的核殼結(jié)構(gòu)，使其發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)和對(duì)PC/PBT復(fù)合材料起到良好的協(xié)同增強(qiáng)增韌效果，而且亞磷酸三苯酯的加入可以很好地控制PC和PBT之間發(fā)生酯交換反應(yīng)，加入適量穩(wěn)定劑、復(fù)合抗氧劑和潤(rùn)滑劑等可以大大提高PC/PBT體系的抗老化性能、加工性能及熱穩(wěn)定性能，因而具有良好的綜合性能和廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08K5-526, C08K9-10, C08L67-02, C08K3-34, C08K13-06, C08K3-22, C08K3-36, C08K3-26, C08L69-00, C08K5-134
【公開(kāi)號(hào)】CN104650557
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310596998
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】青島同創(chuàng)節(jié)能環(huán)保工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月25日