一种耐磨PBT复合材料的制作方法

文档序号:17345794发布日期:2019-04-09 20:26阅读:361来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种耐磨pbt复合材料。



背景技术:

聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)是一种重要的热塑性聚合物,广泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。pbt具有质轻、无毒、无臭,化学稳定性好,且在常温下不溶于一般溶剂,吸水性小等优点,但是纯pbt的耐磨性和部分物理性能差,这限制了pbt在一些特殊领域的应用。

为了提高pbt的应用范围及改善pbt的物理性能,现技术通过复合的方式来提高pbt的性能,通常是通过添加剂等的加入来实现,但是添加剂的加入对pbt的强度、韧性等有一定的影响。

无机纳米粒子由于粒径小,比表面积大,分散性好,表面活性高,与有机聚合物复合时能产生很强的界面作用,使得聚合物在韧性、刚性、强度等物理性能上得到很好的改善。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种耐磨pbt复合材料及其制备方法,,以解决pbt复合材料的物理性能及耐磨性能。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种耐磨pbt复合材料,由以下重量份的组份制成:

所述tio2-g-pmma的制备方法,包括以下步骤:

首先处理纳米tio2

1)称取纳米tio2,加入到乙醇中,再加入偶联剂kh570,超声波处理1-2h,滴加醋酸溶液调节ph到3-5之间;

2)将步骤1)的混合液在60-80℃恒温搅拌6-8小时,冷却后固液分离,然后在100-120℃的真空干燥箱里干燥得到处理后的纳米tio2;

合成tio2-g-pmma

3)称取处理后的纳米tio2,加入辛烷基苯酚聚氧乙烯醚、水及十二烷基苯磺酸钠,调节ph至9-11之间;

4)将过硫酸钾,甲基丙烯酸甲酯单体加入步聚3)的混合液中,升温至70-90℃反应5-7小时,然后冷却至室温,抽滤干燥既得tio2-g-pmma。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。

所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钾中的一种或多种。

上述任一项的所述高性能耐磨pbt复合材料的制备方法,包括以下步骤:

1)称取70份-90份的pbt、1份-3份的pmma、8份-16份的tio2-g-pmma、0.3份-0.7份的抗氧剂及0.1份-0.3份的润滑剂;

2)将步骤1)中的各原料通过混料机搅拌10-12分钟,形成混合物料;

3)将混合好的混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融、挤出造粒、水冷、切粒及干燥既制得高性能耐磨pbt复合材料。

所述混料机的温度为70~120℃,转速120~240r/min。

所述双螺杆挤出机包含六个区,其中各区温度及螺杆转速分别为:

一区温度120~180℃,二区温度120~220℃,三区温度130~230℃,四区温度140~230℃,五区温度140~230℃,六区温度140~240℃,机头温度130~200℃;螺杆转速120~300r/min。

本发明的有益效果是:

本技术方案的硅烷偶联剂kh570的一端甲氧基水解后,与粉体表面上的-oh反应缩合,会形成双键,再通过它进一步与包含双键的mma共聚而接枝形成tio2-g-pmma。

tio2-g-pmma的加入能够提升材料的力学性能,这是因为两点:1)它粒径小,比表面积大,分散性好,表面活性高,与pbt改性时能产生很强的界面作用,能很好地提升材料的物理性能。2)它能改变pbt的结晶行为,对pbt起到了异相成核的作用,使材料的力学性能得到提高。

本技术方案的纳米tio2,是一种有很高硬度的物质,用它改性pbt,能很好的发挥其硬度高的特性,使得pbt复合材料的耐磨性能提高。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

实施例1

1)称取70份pbt,1份pmma,8份tio2-g-pmma,0.15份irganox168,0.15份irganox1010,0.1份硬脂酸锌在高速搅拌机里混合并搅拌10分钟,得到混合料。

其中所述的高速搅拌机温度为70℃,转速120r/min。

2)将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,然后挤出、造粒,得到pbt复合材料,其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度120℃,二区温度120℃,三区温度130℃,四区温度140℃,五区温度140℃,六区温度140℃,机头温度130℃;螺杆转速120r/min。

实施例2

1)称取90份pbt,3份pmma,16份tio2-g-pmma,0.35份irganox1330,0.35份irganox1010,0.15份硬脂酸钠,0.15份硬脂酸锌在高速搅拌机里混合并搅拌12分钟,得到混合料。

其中所述的高速搅拌机温度为120℃,转速240r/min。

2)将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,然后挤出、造粒,得到pbt复合材料,其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃,二区温度220℃,三区温度230℃,四区温度230℃,五区温度230℃,六区温度240℃,机头温度200℃;螺杆转速300r/min。

实施例3

1)称取80份pbt,2份pmma,12份tio2-g-pmma,0.5份irganox1330,0.1份硬脂酸钠,0.1份硬脂酸锌在高速搅拌机里混合并搅拌11分钟,得到混合料。

其中所述的高速搅拌机温度为95℃,转速180r/min。

2)将混合物料投入到双螺杆挤出机的料斗中,经熔融反应,然后挤出、造粒,得到pbt复合材料,其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度150℃,二区温度170℃,三区温度180℃,四区温度185℃,五区温度185℃,六区温度190℃,机头温度165℃;螺杆转速210r/min。

以上仅是本发明的优选实施方式的描述,应当指出,由于文字表达的有限性,而在客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种耐磨PBT复合材料,由以下重量份的组份制成:PBT为70份‑90份;PMMA为1份‑3份;TiO2‑g‑PMMA为8份‑16份;抗氧剂为0.3份‑0.7份;润滑剂为0.1份‑0.3份。本技术方案中TiO2‑g‑PMMA的加入能够提升材料的力学性能,这是因为两点:1)它粒径小,比表面积大,分散性好,表面活性高,与PBT改性时能产生很强的界面作用,能很好地提升材料的物理性能。2)它能改变PBT的结晶行为,对PBT起到了异相成核的作用,使材料的力学性能得到提高。

技术研发人员:任素飞
受保护的技术使用者:任素飞
技术研发日:2018.11.12
技术公布日:2019.04.09
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