弹性体包覆无机粉体填充改性pc/pbt复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料。
【背景技术】
[0002]聚碳酸酯(PC) /聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)复合材料具有高的耐热性，良好的冲击性能、加工性和耐化学药品性等，是工业上应用价值较高的一种工程塑料。为了进一步提高PC/PBT复合材料的力学性能、改进加工性能等，往往需要引入少量的第三组分，旨在得到颇具实用价值的PC/PBT复合材料。随着PC/PBT复合材料应用范围的扩大，对PC/PET提出了功能化、高性能化的要求，尤其是在增强、增韧及相容性等方面。现有技术采用弹性体增韧可以大幅度提高PC/PBT复合材料的抗冲击性能，但同时也造成其强度、刚度、耐热性及加工性能的严重下降；当采用无机刚性粒子增韧在一定条件下表现出同时增韧增强，但韧性的提高幅度有限；当采用弹性体、无机刚性粒子共混会使得两种物质的作用相互影响，从而使得PC/PBT复合材料的力学性能得不到预期的效果。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种力学性能优异、抗老化性能强、热稳定性高的弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为:PC 20%?60%、PBT 20%?60%、亚磷酸三苯酯0.1%?1%、无机粉体5%?15%、二异氰酸酯1%?2%、丁二醇2%?4%、相容剂0.5%?3%、稳定剂0.5%?2%、复合抗氧剂0.1%?0.5%、润滑剂0.1%?1%。
[0005]所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000?40000g/mol。
[0006]所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
[0007]所述的无机粉体为粒径在0.5 μ m?20 μ m的重质碳酸钙、氧化钙、滑石粉、二氧化娃中的一种。
[0008]所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
[0009]所述的稳定剂为受阻胺类光稳定剂GW-944Z。
[0010]所述的复合抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1:2的复配物。
[0011]所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS )。
[0012]上述的弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)、将PC在鼓风干燥机中于110°C?130°C温度下干燥3?4小时，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小时，无机粉体在60V?80°C下干燥30?45分钟，待用；
(2)、将按重量配比称取干燥后的无机粉体加入料筒温度为40°C?70°C混合机中，同时加入按重量配比称取的丁二醇，使一起低速搅拌5?15分钟，再加入二异氰酸酯，并高速搅拌10?60分钟，使充分加成聚合和包覆无机粉体，然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PBT,以及加入按重量配比称的亚磷酸三苯酯、相容剂、稳定剂、复合抗氧剂、润滑剂，继续搅拌5?15分钟，使充分混合均匀后出料，待用；
(3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机中，在230°C?270°C下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。
[0013]本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用原位聚合生成聚氨酯弹性体并在无机粉体表面包覆，形成以无机粉体为核、弹性体为壳的核壳结构，使其发挥各自优点和对PC/PBT复合材料起到良好的协同增强增韧效果，而且亚磷酸三苯酯的加入可以很好地控制PC和PBT之间发生酯交换反应，加入适量稳定剂、复合抗氧剂和润滑剂等可以大大提高PC/PBT体系的抗老化性能、加工性能及热稳定性能，因而具有良好的综合性能和广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0015]一种弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为:PC 40%、PBT 37%、亚磷酸三苯酯1%、粒径在0.5 μ m?20 μ m的重质碳酸钙10%、二异氰酸酯2%、丁二醇4%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物3%、受阻胺类光稳定剂GW-944Z 2%、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1:2的复配物0.3%、季戊四醇硬脂酸酯(PETS) 0.7%。其中，所述的PC为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000?40000g/mol ;所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
[0016]制备方法:(I)、将PC在鼓风干燥机中于110°C?130°C温度下干燥3?4小时，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小时，粒径在0.5 μ m?20 μ m的重质碳酸钙在60°C?80°C下干燥30?45分钟，待用；(2)、将按重量配比称取干燥后的粒径在0.5 μ m?20 μ m的重质碳酸钙加入料筒温度为40°C?70°C混合机中，同时加入按重量配比称取的丁二醇，使一起低速搅拌5?15分钟，再加入二异氰酸酯，并高速搅拌10?60分钟，使充分加成聚合和包覆重质碳酸钙，然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PBT,以及加入按重量配比称的亚磷酸三苯酯、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、受阻胺类光稳定剂GW-944Z、受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168按质量比1:2的复配物、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)，继续搅拌5?15分钟，使充分混合均匀后出料，待用；
(3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机中，在230°C?270°C下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。
【主权项】
1.一种弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其特征在于,其组分按质量百分数配比为:PC 20%?60%、PBT 20%?60%、亚磷酸三苯酯0.1%?1%、无机粉体5%?15%、二异氰酸酯1%?2%、丁二醇2%?4%、相容剂0.5%?3%、稳定剂0.5%?2%、复合抗氧剂0.1% ?0.5%、润滑剂 0.1% ?1%。
2.根据权利要求1所述的弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其特征在于，所述的无机粉体为粒径在0.5 μ m?20 μ m的重质碳酸钙、氧化钙、滑石粉、二氧化硅中的一种。
3.根据权利要求1所述的弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
4.根据权利要求1所述的弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其特征在于，所述的稳定剂为受阻胺类光稳定剂GW-944Z。
5.根据权利要求1所述的弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将PC在鼓风干燥机中于110°C?130°C温度下干燥3?4小时，PBT在130°C?150°C下干燥3?4小时，无机粉体在60V?80°C下干燥30?45分钟，待用； (2)、将按重量配比称取干燥后的无机粉体加入料筒温度为40°C?70°C混合机中，同时加入按重量配比称取的丁二醇，使一起低速搅拌5?15分钟，再加入二异氰酸酯，并高速搅拌10?60分钟，使充分加成聚合和包覆无机粉体，然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PC、PBT,以及加入按重量配比称的亚磷酸三苯酯、相容剂、稳定剂、复合抗氧剂、润滑剂，继续搅拌5?15分钟，使充分混合均匀后出料，待用； (3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机中，在230°C?270°C下熔融共混后挤出、冷却造粒，即得成品。
【专利摘要】本发明公开了一种弹性体包覆无机粉体填充改性PC/PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PC20%～60%、PBT20%～60%、亚磷酸三苯酯0.1%～1%、无机粉体5%～15%、二异氰酸酯1%～2%、丁二醇2%～4%、相容剂0.5%～3%、稳定剂0.5%～2%、复合抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明采用原位聚合生成聚氨酯弹性体并在无机粉体表面包覆，形成以无机粉体为核、弹性体为壳的核壳结构，使其发挥各自优点和对PC/PBT复合材料起到良好的协同增强增韧效果，而且亚磷酸三苯酯的加入可以很好地控制PC和PBT之间发生酯交换反应，加入适量稳定剂、复合抗氧剂和润滑剂等可以大大提高PC/PBT体系的抗老化性能、加工性能及热稳定性能，因而具有良好的综合性能和广阔的应用前景。
【IPC分类】C08K5-526, C08K9-10, C08L67-02, C08K3-34, C08K13-06, C08K3-22, C08K3-36, C08K3-26, C08L69-00, C08K5-134
【公开号】CN104650557
【申请号】CN201310596998
【发明人】不公告发明人
【申请人】青岛同创节能环保工程有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日