一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料

一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET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粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是合成纤维的主要原料之一。它具有耐磨性、耐热性、电绝缘性及耐化学药品性等优良性能，广泛用于合成涤纶纤维及薄膜制造、民用吹塑，还可以作为工程塑料用于机械、电子、汽车、电器制造和消费品。但是由于PET的玻璃化温度、熔点比较高，在通常采用的模塑温度下，结晶速度较慢且随树脂相对分子质量的增大而降低，结晶结构不均匀，制品表面粗糙、光泽度差，冲击韧性也不好，而且容易燃烧，因而在一些领域限制PET的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 50%～80%、纳米碳酸钙5%～15%、TPU弹性体5%～15%、丙烯酸0.5%～2%、过氧化二异丙苯0.1%～1%、阻燃剂10%～20%、成核剂0.5%～2%、分散剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

所述的阻燃剂为聚对二苯砜苯基磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂、聚苯基膦酸二苯砜酯阻燃剂、聚苯磷酸双酚砜酯阻燃剂中的一种。

所述的成核剂为滑石粉、高岭土、氢氧化铝、羧酸钠盐、苯甲酸钠、二苯甲酮、聚酰胺、聚乙二醇中的一种。

所述的分散剂为AClyn低分子量离聚物分散剂或TAS-2A分散剂。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，纳米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，阻燃剂在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和过氧化二异丙苯，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的TPU弹性体，搅拌10～15分钟；

（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、阻燃剂、成核剂、分散剂和抗氧剂，继续搅拌5～30分钟，出料；

（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用纳米碳酸钙表面预处理后与TPU弹性体之间相互作用和发生接枝反应，形成以纳米碳酸钙为核、TPU弹性体为壳的硬核软壳结构对PET协同增韧增强，从而大大地提高了PET力学强度、缺口冲击韧性和耐热性等，同时，对PET阻燃改性具有高效、无卤、低烟、无毒和环保条件好等特点，达到UL94V-0级阻燃性能，具有很好的实用价值和应用前景。

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：

一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 65%、纳米碳酸钙10%、TPU弹性体5%、丙烯酸1.5%、过氧化二异丙苯0.2%、聚对二苯砜苯基磷酸酯阻燃剂15%、滑石粉1%、AClyn低分子量离聚物分散剂1.5%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.8%。

制备方法：（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，纳米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，聚对二苯砜苯基磷酸酯阻燃剂在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和过氧化二异丙苯，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的TPU弹性体，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、聚对二苯砜苯基磷酸酯阻燃剂、滑石粉、AClyn低分子量离聚物分散剂和受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续搅拌5～30分钟，出料；（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料。

实施例2：

一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 56%、纳米碳酸钙10%、TPU弹性体10%、丙烯酸1.5%、过氧化二异丙苯0.2%、膦酸酯阻燃剂20%、高岭土1%、AClyn低分子量离聚物分散剂1%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.3%。

制备方法：（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，纳米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，膦酸酯阻燃剂在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和过氧化二异丙苯，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的TPU弹性体，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、膦酸酯阻燃剂、高岭土、AClyn低分子量离聚物分散剂和受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续搅拌5～30分钟，出料；（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料。

实施例3：

一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料，其组分按质量百分数配比为：PET 73%、纳米碳酸钙8%、TPU弹性体5%、丙烯酸1%、过氧化二异丙苯0.2%、聚苯磷酸双酚砜酯阻燃剂10%、聚乙二醇1%、TAS-2A分散剂1%、受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.8%。

制备方法：（1）将PET在130℃～140℃下干燥3～5小时，纳米碳酸钙在60℃～120℃下干燥1～2小时，聚苯磷酸双酚砜酯阻燃剂在80℃～100℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取干燥后的纳米碳酸钙加入料筒温度为25℃～70℃高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后加入按重量配比称取的丙烯酸和过氧化二异丙苯，搅拌10～60分钟，再加入按重量配比称取的TPU弹性体，搅拌10～15分钟；（3）然后在高速混合机中加入按重量配比称取干燥后的PET、聚苯磷酸双酚砜酯阻燃剂、聚乙二醇、TAS-2A分散剂和受阻酚类抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，继续搅拌5～30分钟，出料；（4）将上述物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混后挤出、造粒，即得本发明的一种核壳粒子增韧增强高阻燃改性PET复合材料。