核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料

核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料

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增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料。

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、抗静电性能不足、易燃等缺陷，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增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 50%～80%、无机刚性粒子3%～15%、弹性体3%～15%、马来酸酐0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、抗静电剂2%～10%、复配型阻燃剂12%～20%、TAS-2A分散剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的无机刚性粒子为粒径在0.01μm～20μm之间的碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、滑石粉、云母、高岭土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、硫酸钡中的一种。

所述的弹性体为乙烯-辛烯共聚物。

所述的引发剂为偶氮二异庚腈。

所述的抗静电剂为纳米级掺锑氧化锡（ATO）。

所述的复配型阻燃剂是以50wt%双酚A双二苯基磷酸酯（BDP）、25%氧杂膦菲阻燃剂（DOPMI）和25%纳米蒙脱土组成的三元复配物。

所述的抗氧剂为主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物。

上述的核壳增韧抗静电阻燃改性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）将无机刚性粒子在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；

（3）按重量配比称取双酚A双二苯基磷酸酯（BDP）50wt%、氧杂膦菲阻燃剂（DOPMI）25wt%和纳米蒙脱土25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；

（4）按重量配比称取干燥后的无机刚性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、抗静电剂、复配型阻燃剂、TAS-2A分散剂和抗氧剂，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，即得本发明的核壳增韧抗静电阻燃改性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无机刚性粒子预处理后与弹性体混合均匀和发生接枝反应，使得弹性体包覆无机刚性粒子和形成以无机刚性粒子为核、弹性体为壳的核壳结构，从而对PBT具有良好的增韧增强协同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（表面电阻达10^8～11Ω·m），阻燃改性效果好，且无卤、低烟、无毒和达到UL94V-0级阻燃性能，同时加工性能好，成本低，处理工艺简单，可广泛应用于电子、电器、汽车工业等领域。

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：

一种核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%、粒径在0.01μm～20μm之间的碳酸钙10%、乙烯-辛烯共聚物5%、马来酸酐1.5%、偶氮二异庚腈0.2%、纳米级掺锑氧化锡（ATO）5%、复配型阻燃剂16%、TAS-2A分散剂1.5%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.8%。所述的复配型阻燃剂是以50wt%双酚A双二苯基磷酸酯（BDP）、25%氧杂膦菲阻燃剂（DOPMI）和25%纳米蒙脱土组成的三元复配物。

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）将粒径在0.01μm～20μm之间的碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（3）按重量配比称取双酚A双二苯基磷酸酯（BDP）50wt%、氧杂膦菲阻燃剂（DOPMI）25wt%和纳米蒙脱土25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；（4）按重量配比称取干燥后的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庚腈，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物，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、纳米级掺锑氧化锡（ATO）、复配型阻燃剂、TAS-2A分散剂和主抗氧剂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，即得本发明的核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料。

实施例2：

一种核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%、粒径在0.01μm～20μm之间的氢氧化镁10%、乙烯-辛烯共聚物10%、马来酸酐1.5%、偶氮二异庚腈0.2%、纳米级掺锑氧化锡（ATO）4%、复配型阻燃剂12%、TAS-2A分散剂1.5%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.8%。所述的复配型阻燃剂是以50wt%双酚A双二苯基磷酸酯（BDP）、25%氧杂膦菲阻燃剂（DOPMI）和25%纳米蒙脱土组成的三元复配物。

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）将粒径在0.01μm～20μm之间的氢氧化镁在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；（3）按重量配比称取双酚A双二苯基磷酸酯（BDP）50wt%、氧杂膦菲阻燃剂（DOPMI）25wt%和纳米蒙脱土25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；（4）按重量配比称取干燥后的氢氧化镁加入料筒温度为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庚腈，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的乙烯-辛烯共聚物，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、纳米级掺锑氧化锡（ATO）、复配型阻燃剂、TAS-2A分散剂和主抗氧剂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，即得本发明的核壳增韧抗静电阻燃改性PBT复合材料。