抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法

抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称PET）与聚对苯二甲酸丁二醇酯（简称PBT）是20世纪70年代发展起来的热塑性聚酯，具有耐高温、耐湿、耐化学腐蚀、电绝缘性能好和良好的弹性等特点，且在较宽温度范围内能保持良好的力学性能，在国民经济和高新技术产业中有着广泛的应用，是一种不可缺少的新型材料。PET玻璃化温度较高，结晶速度慢，成型周期长；而PBT结晶速度快，玻璃化温度低，容易造成冷热不均，引起变形。这使得PET和PBT尤其是PET在工程塑料上的应用受到一定的限制。利用共聚、共混的方法，能综合PET、PBT各自性能，取长补短，弥补单一组分性能上的缺陷，获得综合性能较为理想的共混物。长期以来，众多学者对PET/PBT合金的相容性进行了较详细的研究，通过共混的方法在PET/PBT合金中加人成核剂（或结晶剂）、填料和玻璃纤维等，明显地改善了合金的结晶速率，提高了合金的强度和韧性，所得的PET/PBT合金具有热变形温度高、耐蠕变及抗疲劳、机械性能好等优点，在纺织、电子电器、汽车等领域中得到了广泛的应用。然而，PET/PBT合金的电阻率高，在65%相对湿度、25℃的条件下，吸湿率仅为0.4%，电阻率高达10¹⁴Ω·cm，极易产生静电。抗静电PET/PBT合金材料是具有抗静电性能的PET/PBT合金材料，一般通过添加抗静电剂降低合金的电阻率，使其能有效地逸散静电荷，从而避免了静电的大量累积所造成的危害。采用抗静电剂来制造抗静电PET/PBT合金材料的方法可分为使用外部抗静电剂和将抗静电剂渗入PET/PBT合金材料内部两大类，但由于大多数抗静电剂的熔点低于PET和PBT，且有强烈的外润滑作用，如果在成型加工时直接添加会造成加工困难，故以抗静电母粒形式加入到PET/PBT合金材料中为宜。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种可以提高抗静电耐久性以及韧性、强度和结晶速率的抗静电PET/PBT合金材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：抗静电PET/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PET 20%～60%、PBT 20%～60%、抗静电母粒10%～20%、扩链剂1%～3%、成核剂0.1%～1%、润滑剂3%～8%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的抗静电母粒是由75wt%共聚酯、20wt%抗静电剂和5wt%硬脂酸酯组成的抗静电母粒，其中，所述的共聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯，抗静电剂为双（2-羟乙基）辛基甲基双对甲苯磺酸铵、季铵盐类化合物、烷基磺酸盐、硬脂酸单甘酯（GMS）、聚醚酯、纳米级掺锑氧化锡（ATO）中的一种。

所述的扩链剂为多元醇类乙二醇、聚氧化丙烯二胺、三羟甲基丙烷基三醇中的一种。

所述的成核剂为滑石粉。

所述的润滑剂为AClyn离聚物或TAS-2A。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的抗静电PET/PBT合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备抗静电母粒：配料和按重量称取共聚酯、抗静电剂和硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；

（2）将PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；

（3）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，待用；

（4）按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的扩链剂、成核剂、润滑剂和抗氧剂，然后一起加入高速混合机中充分混合10～30分钟；

（5）再将步骤（4）混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，通过双螺杆挤出机挤出后，经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。

本发明的有益效果是，本发明通过添加抗静电母粒、并采用共混方法制得的抗静电PET/PBT合金材料，其表面电阻率可达10⁸～10¹⁰Ω·cm，抗静电性能高效、持久，而且所制得的PET/PBT合金材料具有相容性好、强度高、弹性好、热变形温度高、耐蠕变及抗疲劳性佳、机械性能好、电气优性优异和价格低等优点，可广泛应用于纺织、家电、汽车等领域，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：

一种抗静电PET/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PET 40%、PBT 40%、抗静电母粒15%、多元醇类乙二醇1%、滑石粉0.5%、AClyn离聚物3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%，其中，所述的抗静电母粒是由75wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯、20wt%双（2-羟乙基）辛基甲基双对甲苯磺酸铵和5wt%硬脂酸酯组成的抗静电母粒。

制备方法：（1）制备抗静电母粒：配料和按重量称取聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯、双（2-羟乙基）辛基甲基双对甲苯磺酸铵和硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；（2）将PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（3）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，待用；（4）按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的多元醇类乙二醇、滑石粉、AClyn离聚物和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，然后一起加入高速混合机中充分混合10～30分钟；（5）再将步骤（4）混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，通过双螺杆挤出机挤出后，经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。

实施例2：

一种抗静电PET/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PET 50%、PBT 20%、抗静电母粒20%、聚氧化丙烯二胺3%、滑石粉0.5%、AClyn离聚物6%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%，其中，所述的抗静电母粒是由75wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯、20wt%烷基磺酸盐和5wt%硬脂酸酯组成的抗静电母粒。

制备方法：（1）制备抗静电母粒：配料和按重量称取聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯、烷基磺酸盐和硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；（2）将PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（3）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，待用；（4）按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的聚氧化丙烯二胺、滑石粉、AClyn离聚物和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，然后一起加入高速混合机中充分混合10～30分钟；（5）再将步骤（4）混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，通过双螺杆挤出机挤出后，经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。

实施例3：

一种抗静电PET/PBT合金材料，其组分按质量百分数配比为：PET 25%、PBT 60%、抗静电母粒10%、三羟甲基丙烷基三醇1.5%、滑石粉0.2%、TAS-2A 3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.3%，其中，所述的抗静电母粒是由75wt%聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯、20wt%纳米级掺锑氧化锡（ATO）和5wt%硬脂酸酯组成的抗静电母粒。

制备方法：（1）制备抗静电母粒：配料和按重量称取聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-聚丁二醇（PBG）三元共聚酯、纳米级掺锑氧化锡（ATO）和硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10～30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；（2）将PET在130℃～150℃下干燥3～4小时，待用；（3）将PBT在130℃～140℃下干燥3～5小时，待用；（4）按重量配比称取干燥处理后的PET、PBT和抗静电母粒，经混合均匀后，再加入按重量配比称取的三羟甲基丙烷基三醇、滑石粉、TAS-2A和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，然后一起加入高速混合机中充分混合10～30分钟；（5）再将步骤（4）混合好的物料加入双螺杆挤出机中进行熔融共混，熔融温度控制在270℃～290℃，通过双螺杆挤出机挤出后，经过冷却、切粒、干燥后即得本发明的抗静电PET/PBT合金材料。