一种PTT纳米复合材料

一种PTT纳米复合材料

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PTT纳米复合材料。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）是由对苯二甲酸和1，3-丙二醇缩聚而制得的一种极具发展前途的新型聚酯高分子材料。PTT属于一种具有较高的熔融温度和玻璃化温度的半结晶性高聚物，具有良好的耐磨性、耐热性和耐化学药品性，广泛应用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域。但未改性的PTT存在缺口冲击强度低、缺口敏感性大、耐热性不高的缺陷，这极大地限制了PTT在各个领域中更广泛的应用。纳米粒子不仅可以使聚合物的强度、刚性、韧性等力学性能得到明显改善，而且可以提高塑料的密度、透光性、防水性、阻隔性、耐热性及抗老化性等功能特性。将纳米粒子与PTT共混形成PTT纳米复合材料，可使该材料同时具有PTT和纳米粒子的优点，因而具有很好的应用价值和应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能好、耐热性高和加工方便的一种PTT纳米复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PTT纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 70%～90%、纳米粒子0.5%～20%、偶联剂0.1%～0.5%、增容剂3%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PTT为聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述纳米粒子为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米蒙脱土、纳米高岭土、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米掺锑二氧化锡、纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝中的一种。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种。

所述增容剂为甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种。

所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

所述润滑剂为硬脂酸酯。

上述的一种PTT纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将纳米粒子于60℃～80℃温度下干燥1～2小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的纳米粒子加入料筒温度在80℃～120℃、转速为3000～6000r/min的高速混合机中，并按重量配比加入偶联剂，使一起搅拌30～45分钟，待纳米粒子表面均匀浸润和充分改性处理后，冷却至低于40℃出料待用；

（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时按重量配比分别加入增容剂、抗氧剂和润滑剂，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～5分钟，待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210℃～280℃下经熔融共混后挤出造粒，即得本发明的一种PTT纳米复合材料。

本发明的有益效果是，本发明兼有PTT和纳米粒子共混改性的各自优点，具有优异的力学性能、加工性能和耐热性能，而且制品成型外观好，耐化学稳定性强，适应性广，制备工艺简单，有助于工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种PTT纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 76%、纳米碳酸钙15%、铝钛复合偶联剂0.3%、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物8%、抗氧剂0.2%、硬脂酸酯0.5%，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将纳米碳酸钙于60℃～80℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米碳酸钙加入料筒温度在80℃～120℃、转速为3000～6000r/min的高速混合机中，并按重量配比加入铝钛复合偶联剂，使一起搅拌30～45分钟，待纳米碳酸钙表面均匀浸润和充分改性处理后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时按重量配比分别加入甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、抗氧剂和硬脂酸酯，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～5分钟，待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210℃～280℃下经熔融共混后挤出造粒，即得本发明的一种PTT纳米复合材料。

实施例2：

一种PTT纳米复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 74%、纳米氢氧化铝20%、钛酸酯偶联剂0.3%、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物5%、抗氧剂0.1%、硬脂酸酯0.6%，所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚类抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

制备方法：（1）、将PTT置于强制空气循环烘箱中于110℃～120℃温度下干燥6～8小时，将纳米氢氧化铝于60℃～80℃温度下干燥1～2小时，待用；（2）、按重量配比称取干燥的纳米氢氧化铝加入料筒温度在80℃～120℃、转速为3000～6000r/min的高速混合机中，并按重量配比加入钛酸酯偶联剂，使一起搅拌30～45分钟，待纳米氢氧化铝表面均匀浸润和充分改性处理后，冷却至低于40℃出料待用；（3）、按重量配比称取干燥的PTT加入高速混合机中，同时按重量配比分别加入甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、抗氧剂和硬脂酸酯，并加入步骤（2）得到的产物，使一起搅拌3～5分钟，待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210℃～280℃下经熔融共混后挤出造粒，即得本发明的一种PTT纳米复合材料。