一种以红磷母粒协同氧化钙改性ptt聚酯的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，具体地说是一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料。
【背景技术】
[0002]聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种由对苯二甲酸与1，3_丙二醇经酯化和缩聚反应合成的芳香族聚酯，自上世纪90年代工业化生产以来，已经广泛应用于纤维、薄膜、工程塑料等领域。尤其在工程塑料领域，PTT同时具有PET的高性能和PBT的易加工性，且其价格较PBT低得多，因而具有重要的应用价值。然而，PTT本身不能阻燃(极限氧指数约为21)，从而限制了 PTT的应用范围。在PTT中加入阻燃剂便可得到较好的阻燃性能，红磷具有阻燃效果好、含磷高、添加少、价格低廉和来源广泛等特点，而且对基料的力学性能影响小，不挥发，因而在PTT中添加红磷进行阻燃改性将具有很好的应用效果，但红磷在空气中极易吸湿，着火点低，安全性差，因此国内工程塑料改性所用的红磷阻燃剂，90%以上是以母粒形式存在。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种力学性能好、耐老化性强和成本低廉的以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其组分按质量百分数配比为:PTT 60%?80%、红磷母粒12%?14%、氧化钙1%?4%、玻璃纤维8%?15%、MBS 2%?8%、光稳定剂0.5%?2%、偶联剂0.05%?
0.2%、抗氧剂0.1%?0.3%、润滑剂0.1%?1%。
[0005]所述PTT为特性黏度0.5?1.5dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
[0006]所述红磷母粒为市售的RPM-540B红磷母粒。
[0007]所述氧化钙为粒径小于5 μ m的氧化钙微粒。
[0008]所述玻璃纤维为表面经过KH550硅烷偶联剂改性处理、且直径在4?18 μ m范围内的无碱短切玻璃纤维。
[0009]所述MBS为具有核壳结构的甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物，其相对密度
1.09 ?1.llg/cm3o
[0010]所述光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物。
[0011]所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
[0012]所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0013]所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
[0014]上述的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料的制备方法，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，将红磷母粒、氧化钙和玻璃纤维各自分别于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氧化钙加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合机中，同时加入按重量配比的偶联剂，使在转速3000?4500r/min搅拌10?45分钟后，冷却至低于40 °C出料待用；
(3)、按重量配比称取干燥的PTT和红磷母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的MBS、光稳定剂、抗氧剂和润滑剂，并加入步骤(2)得到的产物，使一起搅拌3?5分钟，待充分混合均匀后出料；
(4)、将步骤(3)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干燥的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?500r/min，加工温度在180 °C?260 °C范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料。
[0015]本发明的有益效果是，本发明通过红磷母粒与氧化钙的协同阻燃、增强作用，大大提高了 PTT的阻燃性和拉伸强度、弯曲强度、CTI值等，而且降低了成本，其阻燃性可达UL94V-O级要求，同时采用MBS、光稳定剂等改性，使制得的复合材料具有优异的力学性能、耐老化性能、阻燃性能和抗冲击性能等，从而提升了 PTT的应用效果和应用领域。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0017]实施例1:
一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其组分按质量百分数配比为:PTT 70%、红磷母粒12%、氧化钙3%、玻璃纤维8%、MBS 5%、光稳定剂1.5%、钛酸酯偶联剂0.1%、抗氧剂0.1%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.3%，所述PTT为特性黏度0.5?1.5dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述红磷母粒为市售的RPM-540B红磷母粒，所述氧化钙为粒径小于5 μπι的氧化钙微粒，所述玻璃纤维为表面经过ΚΗ550硅烷偶联剂改性处理、且直径在4?18μπι范围内的无碱短切玻璃纤维，所述光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0018]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，将红磷母粒、氧化钙和玻璃纤维各自分别于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氧化钙加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合机中，同时加入按重量配比的钛酸酯偶联剂，使在转速3000?4500r/min搅拌10?45分钟后，冷却至低于40°C出料待用；(3)、按重量配比称取干燥的PTT和红磷母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的MBS、光稳定剂、抗氧剂和改性乙撑双脂肪酸酰胺，并加入步骤
(2)得到的产物，使一起搅拌3?5分钟，待充分混合均匀后出料；(4)、将步骤(3)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干燥的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?500r/min，加工温度在180°C?260°C范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料。
[0019]实施例2:
一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其组分按质量百分数配比为:PTT 60%、红磷母粒14%、氧化钙4%、玻璃纤维12%、MBS 8%、光稳定剂1.2%、钛酸酯偶联剂
0.1%、抗氧剂0.2%、改性乙撑双脂肪酸酰胺0.5%，所述PTT为特性黏度0.5?1.5dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述红磷母粒为市售的RPM-540B红磷母粒，所述氧化钙为粒径小于5 μπι的氧化钙微粒，所述玻璃纤维为表面经过ΚΗ550硅烷偶联剂改性处理、且直径在4?18μπι范围内的无碱短切玻璃纤维，所述光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物，所述抗氧剂为质量比1:1的受阻酚类抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0020]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，将红磷母粒、氧化钙和玻璃纤维各自分别于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氧化钙加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合机中，同时加入按重量配比的钛酸酯偶联剂，使在转速3000?4500r/min搅拌10?45分钟后，冷却至低于40°C出料待用；(3)、按重量配比称取干燥的PTT和红磷母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的MBS、光稳定剂、抗氧剂和改性乙撑双脂肪酸酰胺，并加入步骤
(2)得到的产物，使一起搅拌3?5分钟，待充分混合均匀后出料；(4)、将步骤(3)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干燥的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?500r/min，加工温度在180°C?260°C范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料。
【主权项】
1.一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PTT 60%?80%、红磷母粒12%?14%、氧化钙1%?4%、玻璃纤维8%?15%、MBS 2%?8%、光稳定剂0.5%?2%、偶联剂0.05%?0.2%、抗氧剂0.1%?0.3%、润滑剂0.1% ?1%。
2.根据权利要求1所述的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其特征在于，所述氧化钙为粒径小于5 μπι的氧化钙微粒。
3.根据权利要求1所述的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为表面经过ΚΗ550硅烷偶联剂改性处理、且直径在4?18ym范围内的无碱短切玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为质量比1:1的受阻胺类高分子量光稳定剂GW-944Z与GW-622的复配物。
5.根据权利要求1所述的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其特征在于，所述润滑剂为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
6.根据权利要求1所述的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)JfPTT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，将红磷母粒、氧化钙和玻璃纤维各自分别于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氧化钙加入料筒温度在80°C?120°C的高速混合机中，同时加入按重量配比的偶联剂，使在转速3000?4500r/min搅拌10?45分钟后，冷却至低于40 °C出料待用； (3)、按重量配比称取干燥的PTT和红磷母粒加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取的MBS、光稳定剂、抗氧剂和润滑剂，并加入步骤(2)得到的产物，使一起搅拌3?5分钟，待充分混合均匀后出料； (4)、将步骤(3)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干燥的玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼I?2分钟，螺杆转速控制在120?500r/min，加工温度在180 °C?260 °C范围，然后挤出造粒，即得本发明的一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种以红磷母粒协同氧化钙改性PTT聚酯的复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 60%～80%、红磷母粒12%～14%、氧化钙1%～4%、玻璃纤维8%～15%、MBS 2%～8%、光稳定剂0.5%～2%、偶联剂0.05%～0.2%、抗氧剂0.1%～0.3%、润滑剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明通过红磷母粒与氧化钙的协同阻燃、增强作用，大大提高了PTT的阻燃性和拉伸强度、弯曲强度、CTI值等，而且降低了成本，其阻燃性可达UL94 V-0级要求，同时采用MBS、光稳定剂等改性，使制得的复合材料具有优异的力学性能、耐老化性能、阻燃性能和抗冲击性能等，从而提升了PTT的应用效果和应用领域。
【IPC分类】C08K3-02, C08K5-526, C08L67-02, C08L51-04, C08K3-22, C08K9-06, C08K13-06, C08K5-134, C08K7-14
【公开号】CN104845237
【申请号】CN201410780611
【发明人】不公告发明人
【申请人】王妮娜
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年12月17日