一种PET/PTT/PPE复合材料及其制备方法

一种PET/PTT/PPE复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种PET/PTT/PPE复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的结晶性聚合物，在一定的温度范围内保持优良的物理性能和力学性能，其耐疲劳性、耐摩擦性、耐老化性、电绝缘性特点极为突出，对大多数有机溶剂和酸较稳定，生产能耗较低，因而被广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域；但由于PET 刚性较强使得材料韧性较差，结晶速度较慢，成型模具温度高及成型周期长等缺点，大大限制了其应用范围。聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是一种结晶速度快，融融温度和玻璃化温度较低的结晶性聚合物，具有特别优异的柔软性、弹性回复性，加工性能、电气性能、机械性能和尺寸的稳定性特点；但PTT单独使用却存在耐热性不好、尺寸稳定性不高、阻燃性差的问题，从而限制了其的应用。聚苯醚（PPE）是由美国GE公司于二十世纪60年产业化的一种工程塑料，它具有良好的物理机械性能、电气绝缘性、耐热性、阻燃性和水解稳定性，有较小的成型收缩率和热膨胀系数；但PPE存在熔融粘度高、加工困难、制品易应力开裂、在紫外线下易老化交联、耐极性溶剂差的问题，因此单独使用没有应用价值，目前市场化的产品基本上都是其复合材料产品。将PET、PTT和PPE共混制备的PET/PTT/PPE复合材料，能很好地综合三者的优点，实现单一品种不能达到的综合性能，因而具有很高的实用价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能优良的PET/PTT/PPE复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PET/PTT/PPE复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 25%～60%、PTT 10%～25%、PPE 10%～15%、相容剂2%～4%、玻璃纤维8%～12%、无机粒子4%～10%、增韧剂5%～8%、偶联剂0.1%～0.5%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PET为特征粘度为0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述PTT为特性黏度0.6～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述PPE为特性黏度0.4～0.6dL/g的聚苯醚。

所述相容剂为苯乙烯接枝马来酸酐共聚物SMA。

所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂处理、且直径在8～15μm的无碱短切玻璃纤维。

所述无机粒子为粒径在0.01～20μm的碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、氧化铝中的一种。

所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物POE、三元乙丙橡胶EPDM、橡胶NBR、聚氨酯弹性体TPU中的一种。

所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝钛复合偶联剂。

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。

所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酰胺。

上述的一种PET/PTT/PPE复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PET、PTT和PPE在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，无机粒子在80℃～120℃温度下干燥3～4小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的无机粒子加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入增韧剂、抗氧剂、润滑剂，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；

（4）、按重量配比称取干燥的PET和PPE加入高速混合器中，再加入步骤（3）制得的PTT复合母料，并按重量配比加入相容剂，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出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按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出、造粒，即得本发明的一种PET/PTT/PPE复合材料。

本发明的有益效果是，本发明综合了PET、PTT和PPE各自的优点，具有良好的力学性能和耐热性能，而且无翘曲，外观良好，成本低，耐化学性强，电性能优良，制备工艺简单，适于工业化生产与推广应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种PET/PTT/PPE复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 25%、PTT 25%、PPE 15%、SMA 4%、玻璃纤维12%、粒径在0.01～20μm的碳酸钙10%、POE 8%、铝钛复合偶联剂0.3%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.2%、改性乙撑双硬脂酰胺0.5%，所述PET为特征粘度为0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述PTT为特性黏度0.6～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述PPE为特性黏度0.4～0.6dL/g的聚苯醚，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂处理、且直径在8～15μm的无碱短切玻璃纤维。

制备方法：（1）、将PET、PTT和PPE在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，粒径在0.01～20μm的碳酸钙在80℃～120℃温度下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的粒径在0.01～20μm的碳酸钙加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入铝钛复合偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入POE、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物、改性乙撑双硬脂酰胺，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PET和PPE加入高速混合器中，再加入步骤（3）制得的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出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按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出、造粒，即得本发明的一种PET/PTT/PPE复合材料。

实施例2：

一种PET/PTT/PPE复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 60%、PTT 10%、PPE 10%、SMA 2.5%、玻璃纤维8%、粒径在0.01～20μm的氧化铝4%、TPU 5%、钛酸酯偶联剂0.1%、抗氧剂1010 0.1%、改性乙撑双硬脂酰胺0.4%，所述PET为特征粘度为0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述PTT为特性黏度0.6～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述PPE为特性黏度0.4～0.6dL/g的聚苯醚，所述玻璃纤维为表面经过硅烷偶联剂处理、且直径在8～15μm的无碱短切玻璃纤维。

制备方法：（1）、将PET、PTT和PPE在强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，粒径在0.01～20μm的氧化铝在80℃～120℃温度下干燥3～4小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的粒径在0.01～20μm的氧化铝加入料筒温度在80℃～120℃的高速混合器中，并按重量配比加入钛酸酯偶联剂，在转速3000～4500转/分钟搅拌10～45分钟后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合器中，并按重量配比加入TPU、抗氧剂1010、改性乙撑双硬脂酰胺，并加入步骤（2）得到的产物，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出料加入双螺杆挤出机熔融挤出切粒、并干燥后，即制得一种PTT复合母料；（4）、按重量配比称取干燥的PET和PPE加入高速混合器中，再加入步骤（3）制得的PTT复合母料，并按重量配比加入SMA，使一起混合3～5分钟，待充分混合均匀后，出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按重量配比加入所述玻璃纤维，通过双螺杆挤出机熔融混炼1～2分钟，螺杆转速控制在120～400r/min，加工温度在210℃～280℃范围，然后挤出、造粒，即得本发明的一种PET/PTT/PPE复合材料。