一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料及其制备方法

一种核壳微粒增韧抗静电PBT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，具体地说是一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种结晶型线形饱和聚酯树脂，已被广泛应用在电子电器、家电、汽车工业等行业，但由于其存在缺口冲击强度低、脆性大、抗静电性不足等缺陷，限制其在某些领域中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳微粒增韧抗静电PBT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：一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%～90%、碳酸钙粒子3%～15%、弹性体3%～10%、马来酸酐0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、抗静电母粒2%～10%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的碳酸钙粒子为微米碳酸钙或纳米碳酸钙。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物（POE）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、三元乙丙橡胶（EPDM）中的一种。

所述的引发剂为偶氮二异。

所述的抗静电母粒由70wt% PBT、25wt%脂肪酸聚乙二醇酯和5wt%硬脂酸酯组成而制得的抗静电母粒。

所述的抗氧剂为主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物。

上述的一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，含水率控制在0.03%以下，待用；

（2）将碳酸钙粒子在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；

（3）制备抗静电母粒：配料和按重量称取PBT、脂肪酸聚乙二醇酯和硬脂酸酯，加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，出料，再采用双螺杆挤出机熔融混炼后挤出、造粒即制得抗静电母粒，待用；

（4）按重量配比称取干燥后的碳酸钙粒子加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和引发剂，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的弹性体，搅拌10～15分钟；

（5）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PBT、抗静电母粒和抗氧剂，继续搅拌15～45分钟，出料；

（6）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在220℃～260℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用马来酸酐对碳酸钙粒子预处理后与弹性体混合均匀和发生接枝反应，使得弹性体包覆碳酸钙粒子和形成以碳酸钙粒子为核、弹性体为壳的核壳微粒结构，从而对PBT具有良好的协同增韧增强效果和显著提高缺口冲击韧性、刚性、耐热性等，而且制得的PBT还具有抗静电性能优良（表面电阻率达10^8～11Ω·m）、加工性能好、成本低等特点，可广泛应用于电子、电器、汽车工业等领域，其应用前景广阔。

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：

一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 75%、微米碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物（POE）5%、马来酸酐1%、偶氮二异0.2%、抗静电母粒8%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.8%。所述的抗静电母粒由70wt% PBT、25wt%脂肪酸聚乙二醇酯和5wt%硬脂酸酯组成而制得的抗静电母粒。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（2）将微米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（3）制备抗静电母粒：配料和按重量称取PBT、脂肪酸聚乙二醇酯和硬脂酸酯，加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，出料，再采用双螺杆挤出机熔融混炼后挤出、造粒即制得抗静电母粒，待用；（4）按重量配比称取干燥后的微米碳酸钙加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二异，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物（POE），搅拌10～15分钟；（5）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PBT、抗静电母粒和主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物，继续搅拌15～45分钟，出料；（6）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在220℃～260℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料。

实施例2：

一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 62%、纳米碳酸钙15%、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）10%、马来酸酐2%、偶氮二异0.4%、抗静电母粒10%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.6%。所述的抗静电母粒由70wt% PBT、25wt%脂肪酸聚乙二醇酯和5wt%硬脂酸酯组成而制得的抗静电母粒。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（2）将纳米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（3）制备抗静电母粒：配料和按重量称取PBT、脂肪酸聚乙二醇酯和硬脂酸酯，加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，出料，再采用双螺杆挤出机熔融混炼后挤出、造粒即制得抗静电母粒，待用；（4）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二异，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS），搅拌10～15分钟；（5）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PBT、抗静电母粒和主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物，继续搅拌15～45分钟，出料；（6）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在220℃～260℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料。

实施例3：

一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 85%、纳米碳酸钙5%、三元乙丙橡胶（EPDM）5%、马来酸酐0.5%、偶氮二异0.2%、抗静电母粒4%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.3%。所述的抗静电母粒由70wt% PBT、25wt%脂肪酸聚乙二醇酯和5wt%硬脂酸酯组成而制得的抗静电母粒。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，含水率控制在0.03%以下，待用；（2）将纳米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（3）制备抗静电母粒：配料和按重量称取PBT、脂肪酸聚乙二醇酯和硬脂酸酯，加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，出料，再采用双螺杆挤出机熔融混炼后挤出、造粒即制得抗静电母粒，待用；（4）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为40℃～80℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的马来酸酐和偶氮二异，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的三元乙丙橡胶（EPDM），搅拌10～15分钟；（5）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PBT、抗静电母粒和主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物，继续搅拌15～45分钟，出料；（6）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在220℃～260℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种核壳微粒增韧抗静电PBT复合材料。