具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化ptt组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)作为一种综合性能优异的新型聚酯高分子材料，目前已广泛应用于纤维、薄膜、工程塑料等领域，但未改性的PTT存在缺口冲击强度低、缺口敏感性大、阻燃性差、易老化的缺陷，这极大地限制了 PTT在各个领域中更广泛的应用。具有“核-壳”结构的无机粒子/弹性体填充PTT将具有很好的协同增韧增强效果，一方面由于弹性体的加入提高了 PTT的韧性，当加入无机粒子时，其增韧效果尤为明显，从而显示出协同增韧作用；一方面，弹性体与无机粒子形成“软核-硬壳”结构，使在无机粒子和PTT基体之间出现柔性界面层，增强了 PTT基体与填料的界面粘结，利于应力从基体到无机填料的传递，此外还可提高填料的分散性，降低其聚集趋势，提高复合体系的综合力学性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其组分按质量百分数配比为:PTT 60%?80%、碳酸钙5%?15%、TPU 5%?10%、不饱和有机酸0.01%?1%、引发剂0.01%?0.05%、玻璃纤维8%?12%、光稳定剂0.5%?2%、阻燃剂0.1%?0.5%、抗氧剂0.1%?0.5%、润滑剂0.1%?1%。
[0005]所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述碳酸钙为粒径小于5 μ m的重质碳酸钙粒子。
[0007]所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体。
[0008]所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、α -羟乙基丙烯酸、2- 丁烯酸、顺丁烯二酸中的一种。
[0009]所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二甲酸二乙酯中的一种。
[0010]所述玻璃纤维为直径在4?18 μ m、且表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。
[0011]所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂GW-944Z。
[0012]所述阻燃剂为PPFBS全氟丁基磺酸钾阻燃剂。
[0013]所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
[0014]所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
[0015]上述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物的制备方法，包括以下步骤:
(I)、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，将碳酸钙于60°C?100°C温度下干燥I?2小时，待用；
(2)、按重量配比称取干燥的碳酸钙加入料筒温度在60°C?80°C的高速混合机中，搅拌3?15分钟，然后采用喷雾工艺加入按重量配比称取的不饱和有机酸和引发剂，搅拌10?45分钟，再加入按重量配比称取的TPU，搅拌10?15分钟，使形成“碳酸钙-TPU”的核壳粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比称取的光稳定剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3?15分钟，待充分混合均匀后出料；
(3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?400r/min，加工温度在210°C?280°C范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物。
[0016]本发明的有益效果是，本发明通过制得的“碳酸钙-TPU”的核壳粒子与PTT进行共混改性，极大地提高了 PTT的强度、刚度、抗冲击性和耐热稳定性，而且采用玻纤增强和添加光稳定剂、阻燃剂等助剂，很好的提高了组合物的拉伸强度、硬度、尺寸稳定性、抗老化性和阻燃性等性能。
【具体实施方式】
[0017]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。
[0018]实施例1:
一种具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其组分按质量百分数配比为:PTT62%、碳酸钙15%、TPU 10%、丙烯酸0.95%、偶氮二异丁腈0.05%、玻璃纤维10%、受阻胺类光稳定剂GW-944Z 1.5%、PPFBS全氟丁基磺酸钾阻燃剂0.1%、抗氧剂1010 0.1%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.3%，所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述碳酸钙为粒径小于5 μ m的重质碳酸钙粒子，所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体，所述玻璃纤维为直径在4?18 μ m、且表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。
[0019]制备方法:(1)、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，将碳酸钙于60°C?100°C温度下干燥I?2小时，待用；(2)、按重量配比称取干燥的碳酸钙加入料筒温度在60°C?80°C的高速混合机中，搅拌3?15分钟，然后采用喷雾工艺加入按重量配比称取的丙烯酸和偶氮二异丁腈剂，搅拌10?45分钟，再加入按重量配比称取的TPU，搅拌10?15分钟，使形成“碳酸钙-TPU”的核壳粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比称取的受阻胺类光稳定剂GW-944Z、PPFBS全氟丁基磺酸钾阻燃剂、抗氧剂1010、改性乙撑双脂肪酸酰胺，使一起搅拌3?15分钟，待充分混合均匀后出料；(3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?400r/min，加工温度在210°C?280°C范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物。
[0020]实施例2:
一种具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其组分按质量百分数配比为:PTT73%、碳酸钙10%、TPU 8%、马来酸酐0.18%、偶氮二异庚腈0.02%、玻璃纤维8%、受阻胺类光稳定剂GW-944Z 0.5%,PPFBS全氟丁基磺酸钾阻燃剂0.1%、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物0.1%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.1%，所述PTT为特性黏度0.7?1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述碳酸钙为粒径小于5 μ m的重质碳酸钙粒子，所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体，所述玻璃纤维为直径在4?18 μ m、且表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。
[0021]制备方法:(I)、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，将碳酸钙于60°C?100°C温度下干燥I?2小时，待用；(2)、按重量配比称取干燥的碳酸钙加入料筒温度在60°C?80°C的高速混合机中，搅拌3?15分钟，然后采用喷雾工艺加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二异庚腈，搅拌10?45分钟，再加入按重量配比称取的TPU，搅拌10?15分钟，使形成“碳酸钙-TPU”的核壳粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比称取的受阻胺类光稳定剂GW-944Z、PPFBS全氟丁基磺酸钾阻燃剂、抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、改性乙撑双脂肪酸酰胺，使一起搅拌3?15分钟，待充分混合均匀后出料；(3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?400r/min，加工温度在210°C?280°C范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物。
【主权项】
1.一种具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PTT 60%?80%、碳酸钙5%?15%、TPU 5%?10%、不饱和有机酸0.01%?1%、引发剂0.01%?0.05%、玻璃纤维8%?12%、光稳定剂0.5%?2%、阻燃剂0.1%?0.5%、抗氧剂0.1%?0.5%、润滑剂0.1%?1%。
2.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述碳酸钙为粒径小于5 μ m的重质碳酸钙粒子。
3.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、α -羟乙基丙烯酸、2- 丁烯酸、顺丁烯二酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二甲酸二乙酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述玻璃纤维为直径在4?18 μ m、且表面经过硅烷偶联剂处理后的无碱短切玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂GW-944Z。
7.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述阻燃剂为PPFBS全氟丁基磺酸钾阻燃剂。
8.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。
9.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其特征在于，所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
10.根据权利要求1所述的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110°C?120°C温度下干燥6?8小时，将碳酸钙于60V?100°C温度下干燥I?2小时，待用； (2)、按重量配比称取干燥的碳酸钙加入料筒温度在60°C?80°C的高速混合机中，搅拌3?15分钟，然后采用喷雾工艺加入按重量配比称取的不饱和有机酸和引发剂，搅拌10?45分钟，再加入按重量配比称取的TPU，搅拌10?15分钟，使形成“碳酸钙-TPU”的核壳粒子，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比称取的光稳定剂、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3?15分钟，待充分混合均匀后出料； (3)、将步骤(2)的混合料加入双螺杆挤出机的主喂料口，同时从双螺杆挤出机的侧喂料口加入按重量配比称取的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?400r/min，加工温度在210°C?280°C范围，然后挤出、冷却造粒、干燥，即得本发明的具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物。
【专利摘要】本发明公开了具有核壳增韧和玻纤增强的抗老化PTT组合物，其组分按质量百分数配比为：PTT60%～80%、碳酸钙5%～15%、TPU5%～10%、不饱和有机酸0.01%～1%、引发剂0.01%～0.05%、玻璃纤维8%～12%、光稳定剂0.5%～2%、阻燃剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%，所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、α-羟乙基丙烯酸、2-丁烯酸、顺丁烯二酸中的一种。本发明的有益效果是，本发明通过制得的“碳酸钙-TPU”的核壳粒子与PTT进行共混改性，极大地提高了PTT的强度、刚度、抗冲击性和耐热稳定性。
【IPC分类】C08K13-06, C08J5-08, C08K9-04, C08K9-06, C08K7-14, C08K3-06, C08L67-02
【公开号】CN104861544
【申请号】CN201410547997
【发明人】吴凤梅, 其他发明人请求不公开姓名
【申请人】青岛欣展塑胶有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年10月16日