核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金

核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金

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粒子增韧阻燃PBT和PET合金。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是20世纪70年代获得迅速发展的一种新型工程塑料，其一般力学性能均优于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并具有良好的韧性，可模塑成型，但其流动性，耐热性均不如PET，且价格较高。由于PBT和PET化学结构相似，将两者共混可以取长补短，获得综合性能较为理想的PBT和PET合金。但PBT和PET合金作为工程塑料使用，存在缺口敏感性强、缺口冲击强度低、热变形温度低、收缩率大、阻燃性不好等缺点，极大的限制了其的应用。因此，有必要对PBT和PET合金进行改性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 20%～60%、PET 10%～40%、碳酸钙粒子10%～20%、二异氰酸酯1%～3%、乙二醇2%～8%、阻燃剂10%～20%、复合成核剂0.1%～1%、扩链剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、润滑剂0.1%～2%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度0.7～1.1dL/g。

所述的碳酸钙粒子为粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙。

所述的阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚、聚苯基膦酸二苯砜酯、磷硫聚酯化合物阻燃剂中的一种。

所述的复合成核剂为乙烯-丙烯酸钠离子聚合物、硬脂酸钠、硬脂酸钾、苯甲酸钠、氯苯甲酸钠中的任意两者的复配物。

所述的扩链剂为亚磷酸三苯酯。

所述的抗氧剂为多酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物。

所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种。

上述的核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，碳酸钙粒子在60℃～80℃下干燥1～2小时，阻燃剂在80℃～85℃下干燥30～40分钟，待用；

（2）按重量配比称取碳酸钙粒子和乙二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在60℃～80℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；

（3）然后再加入按重量配比称取干燥的PBT、PET和阻燃剂，混合2～5分钟，再加入按重量配比称取的复合成核剂、扩链剂、抗氧剂和润滑剂，继续混合5～15分钟，使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中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用原位聚合生成聚氨酯弹性体在碳酸钙粒子表面包覆，形成以碳酸钙粒子为核、弹性体为壳的核壳结构，用以增韧PBT和PET共混合金，可以显著提高其韧性、刚性、耐热性和耐腐蚀性，保持优良的机械、化学和电气性能等，并具有加工性能好、阻燃效能高、成本低等优点。

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：

一种核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 36%、PET 20%、粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙15%、二异氰酸酯2%、乙二醇5%、聚2，6-二溴亚苯基醚18%、乙烯-丙烯酸钠离子聚合物与苯甲酸钠的复配物1%、亚磷酸三苯酯0.7%、多酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物0.8%、乙撑双硬酯酰胺1.5%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度0.7～1.1dL/g。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙在60℃～80℃下干燥1～2小时，聚2，6-二溴亚苯基醚在80℃～85℃下干燥30～40分钟，待用；（2）按重量配比称取粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙和乙二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在60℃～80℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；（3）然后再加入按重量配比称取干燥的PBT、PET和聚2，6-二溴亚苯基醚，混合2～5分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-丙烯酸钠离子聚合物与苯甲酸钠的复配物、亚磷酸三苯酯、多酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物和乙撑双硬酯酰胺，继续混合5～15分钟，使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中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金。

实施例2：

一种核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金，其组分按质量百分数配比为：PBT 30%、PET 30%、粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙15%、二异氰酸酯2%、乙二醇5%、聚苯基膦酸二苯砜酯15%、硬脂酸钠与硬脂酸钾的复配物1%、亚磷酸三苯酯0.5%、多酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物0.5%、酯1%。其中，所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其特征粘度0.7～1.1dL/g。

制备方法：（1）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙在60℃～80℃下干燥1～2小时，聚苯基膦酸二苯砜酯在80℃～85℃下干燥30～40分钟，待用；（2）按重量配比称取粒径在10nm～20μm之间的重质碳酸钙和乙二醇，加入混合机低速搅拌0.5～15分钟，然后再加入二异氰酸酯在60℃～80℃温度下高速搅拌10～60分钟，使充分加成聚合与包覆；（3）然后再加入按重量配比称取干燥的PBT、PET和聚苯基膦酸二苯砜酯，混合2～5分钟，再加入按重量配比称取的硬脂酸钠与硬脂酸钾的复配物、亚磷酸三苯酯、多酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物和酯，继续混合5～15分钟，使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中，在230℃～260℃下经塑化混合挤出、冷却造粒，即得本发明的核壳粒子增韧阻燃PBT和PET合金。