专利名称：增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子合金材料领域，特别涉及一种增韧改性的聚对苯二甲酸丙二醇酯合金及其制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸丙二醇酯，简称PTT，是由对苯二甲酸和1，3-丙二醇缩聚而制得的，是继聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之后新研发的一种极具发展前途的新型聚酯高分子材料。与PET、PBT相比，PTT具有高弹性、良好的连续印染特性、抗紫外线、抗内应力、低静电以及良好的生物降解性、可循环利用等多种优良特性。此外，PTT加工性好、吸湿性小、尺寸稳定性高、物性变化小，兼有PET的高性能和PBT的易加工性 能。因此PTT在地毯工业、服装材料、工程热塑料等众多领域应用前景十分广阔。但是，未改性的PTT存在缺口冲击强度低、缺口敏感性大的缺陷，这极大地限制了PTT在各个领域中更广泛的应用。乙烯-辛烯共聚物(POE)分子结构的特殊性赋予了它优异的性能。POE分子链中柔软卷曲的辛烯链和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它具有优异的韧性和良好的加工性；没有不饱和双键，耐候性优于其他弹性体；良好的流动性可改善填料的分散效果，同时可提高制品的熔接痕强度。因此，POE是一种综合性能优异的弹性体，被普遍用于工程塑料的抗冲改性。使用POE作为增韧改性剂来改性PTT，可以提高PTT的冲击强度，尤其是缺口冲击强度。而且，在合金材料中添加”核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子(SCSR)，不但可以进一步提高合金的缺口冲击强度，又能提高合金的阻燃性能，从而得到增韧的PTT合金。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，改善了聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的抗冲性能。为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案，首先提供了一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，其原料组成及重量份为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)70 95份，乙烯-辛烯共聚物(POE)5 30份，PTT与POE的重量份总和为100 ；“核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子(SCSR)I 15份；乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH) I 10份；主抗氧剂O. I I份；辅助抗氧剂O. I I份。在其中一些实施例中，其原料组成及重量份为PTT75 90 份，
POE10 25 份，PTT与POE的重量份总和为100 ；SCSR3 12 份；POE-g-MAHI 8 份； 主抗氧剂O. 2 O. 9份；辅助抗氧剂O. 2 O. 9份。在其中一个实施例中，其原料组成及重量份为PTT85 份；
POE15 份；SCSR12 份；POE-g-MAH4 份；主抗氧剂O. 2份；辅助抗氧剂O. I份。在其中一些实施例中，所述“核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子(SCSR)是一种以聚甲基丙烯酸甲酯为壳、聚硅氧烷为核的接枝共聚物。在其中一些实施例中，所述主抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类中的一种。在其中一些实施例中，所述主抗氧剂为受阻酚类中的四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N'-双-(3- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺。在其中一些实施例中，所述辅助抗氧剂为硫化物类、亚磷酸酯类中的一种。在其中一些实施例中，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类中的三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯。本发明的另一目的是提供上述增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金的制备方法，包括以下步骤(I)将PTT在60 80°C下真空干燥6 9小时，POE在60 90°C下真空干燥4 10小时；(2)将干燥后的PTT、POE与SCSR、POE-g-MAH、主抗氧剂和辅助抗氧剂加入到配料搅拌机中搅拌混合均匀，得到预混料；(3)将步骤(2)中得到的预混料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，其工艺参数如下平行双螺杆挤出机螺杆转速为120 250r/min，一区温度160 190°C，二区温度190 220°C，三区温度220 250°C，四区温度220 250°C，五区温度220 250°C，六区温度220 250°C，七区温度220 250°C，模头温度220 250°C。在其中一些实施例中，上述步骤(I)中PTT在65°C干燥7 9小时，POE在70°C干燥5 8小时；上述步骤(3)中的工艺参数为平行双螺杆挤出机螺杆转速为150 220r/min，一区温度170 180°C，二区温度190 210°C，三区温度220 245°C，四区温度220 245°C，五区温度220 245°C，六区温度220 245°C，七区温度220 245°C，模头温度230 240 °C。在其中一些实施例中，所述的平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹；螺杆的长度L和直径D比L/D为25 55，螺杆上设有一个以上的啮合块区和一个以上的反螺纹区。在其中一些实施例中，所述螺杆长度L和直径D比L/D为35 50 ;所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。本发明通过简单的共混方法，使用POE树脂和SCSR作为增韧剂对聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)进行增韧改性，在平行双螺杆挤出机中熔融挤出制备出具有较高缺口冲击强度的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)合金。它可以用于插座、插头、开关、线圈骨架、汽车灯座、点火线圈、汽车顶棚、刮水片、行李架等。本发明提供的聚对苯二甲酸丙二醇酯合金及制备方法具有以下优点 I、本发明制备的聚对苯二甲酸丙二醇酯合金综合性能优异，具有较高的缺口冲击强度。2、本发明使用的“核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子不但可以提高聚对苯二甲酸丙二醇酯的抗冲性能，还可以提高它的阻燃性能。3、本发明制备聚对苯二甲酸丙二醇酯合金的方法，工艺简单，制造成本低，易于工业化生产。
图I为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目地、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。本发明制备的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)合金的增韧机理如下
权利要求
1.一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，其特征在于，其原料组成及重量份为 聚对苯二甲酸丙二醇酯70 95份， 乙烯_羊烯共聚物5 30份， 聚对苯二甲酸丙二醇酯与乙烯-辛烯共聚物的重量份总和为I 00， “核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子 I 15份， 乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐 I 10份， 主抗氧剂O. I I份， 辅助抗氧剂O. I I份； 所述“核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子是一种以聚甲基丙烯酸甲酯为壳、聚硅氧烷为核的接枝共聚物； 所述主抗氧剂为受阻酚类、芳香胺类中的一种； 所述辅助抗氧剂为硫化物类、亚磷酸酯类中的一种。
2.根据权利要求I所述的一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，其特征在于，其原料组成及重量份为 聚对苯二甲酸丙二醇酯75 90份， 乙烯_羊烯共聚物10 25份， 聚对苯二甲酸丙二醇酯与乙烯-辛烯共聚物的重量份总和为I 00 ； “核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子 3 I 2份， 乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐 I 8份， 主抗氧剂O. 2 O. 9份， 辅助抗氧剂O. 2 O. 9份。
3.根据权利要求I所述的一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，其特征在于，其原料组成及重量份为 聚对苯二甲酸丙二醇酯85份， 乙烯_辛烯共聚物15份， “核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子 12份， 乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐 4份， 主抗氧剂O. 2份， 辅助抗氧剂O. I份。
4.根据权利要求I所述的一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，其特征在于，所述主抗氧剂为受阻酚类中的四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N' _双_ (3_ (3，5_ 二叔丁基_4_轻基苯基)丙酸基)己二胺。
5.根据权利要求I所述的一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金，其特征在于，所述辅助抗氧剂为亚磷酸酯类中的三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯。
6.一种制备权利要求I 5任一项所述的增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (I)、将聚对苯二甲酸丙二醇酯在60 80°C下真空干燥6 9小时，乙烯-辛烯共聚物在60 90°C下真空干燥4 10小时；(2)、将干燥后的聚对苯二甲酸丙二醇酯、乙烯-辛烯共聚物与“核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、主抗氧剂和辅助抗氧剂加入到配料搅拌机中搅拌混合均匀，得到预混料； (3)、将步骤(2)中得到的预混料置于平行双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，其工艺参数如下 平行双螺杆挤出机螺杆转速为120 250r/min，一区温度160 190°C，二区温度190 220°C，三区温度220 250°C，四区温度220 250°C，五区温度220 250°C，六区温度220 250°C，七区温度220 250°C，模头温度220 250°C。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中聚对苯二甲酸丙二醇酯在65°C干燥7 9小时，乙烯-辛烯共聚物在70°C干燥5 8小时； 所述步骤(3)中的工艺参数为平行双螺杆挤出机螺杆转速为150 220r/min，一区温度170 180°C，二区温度190 210°C，三区温度220 245°C，四区温度220 245°C，五区温度220 245°C，六区温度220 245°C，七区温度220 245°C，模头温度230 240。。。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述平行双螺杆挤出机的螺杆形状为单线螺纹；螺杆的长度L和直径D比L/D为25 55，所述螺杆上设有一个以上的啮合块区和一个以上的反螺纹区。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述螺杆长度L和直径D比L/D为35 50 ;所述螺杆上设有2个啮合块区和2个反螺纹区。
全文摘要
本发明公开了一种增韧改性聚对苯二甲酸丙二醇酯合金及其制备方法，改善了聚对苯二甲酸丙二醇酯的抗冲性能，其原料组成及重量份为聚对苯二甲酸丙二醇酯70～95份，乙烯-辛烯共聚物5～30份，“核-壳”结构硅橡胶乳胶粒子1～15份，乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐1～10份，主抗氧剂0.1～1份，辅助抗氧剂0.1～1份。本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯合金具有较高的缺口冲击强度及拉伸强度，在机械工业、汽车工业及电子电器领域有很广泛的应用及重大的应用价值。
文档编号C08L83/10GK102964787SQ20121056062
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者朱怀才, 沈星星 申请人:东莞市信诺橡塑工业有限公司