[发明专利]基于核壳微粒增韧的PTT复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种基于核壳微粒增韧的PTT复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）作为一种综合性能优异的新型聚酯高分子材料，目前已广泛应用于纤维、薄膜、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、阻燃性差的缺陷，这极大地限制了PTT在各个领域中更广泛的应用。具有“核-壳”结构的无机粒子/弹性体填充PTT将具有很好的协同增韧增强效果，一方面由于弹性体的加入提高了PTT的韧性，当加入无机粒子时，其增韧效果尤为明显，从而显示出协同增韧作用；一方面，弹性体与无机粒子形成“软核- 硬壳”结构，使在无机粒子和PTT基体之间出现柔性界面层，增强了PTT基体与填料的界面粘结，利于应力从基体到无机填料的传递，此外还可提高填料的分散性，降低其聚集趋势，提高复合体系的综合力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃效果好、力学性能优异的基于核壳微粒增韧的PTT复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于核壳微粒增韧的PTT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 60%～85%、无机粒子5%～15%、TPU 5%～10%、不饱和有机酸0.01%～1%、引发剂0.01%～0.05%、阻燃剂5%～10%、抗氧剂0.1%～0.5%、润滑剂0.1%～1%。

所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯。

所述无机粒子为粒径在10～80nm的碳酸钙或粒径在20～40nm的二氧化硅。

所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体。

所述不饱和有机酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、α-羟乙基丙烯酸、2-丁烯酸、顺丁烯二酸中的一种。

所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二甲酸二乙酯中的一种。

所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、氰尿酸三聚氰胺、聚苯基膦酸二苯砜酯中的一种。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物中的一种。

所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

上述的基于核壳微粒增韧的PTT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，将无机粒子于60℃～100℃温度下干燥1～2小时，待用；

（2）、按重量配比称取干燥的无机粒子加入料筒温度在60℃～80℃的高速混合机中，搅拌3～15分钟，然后采用喷雾工艺加入按重量配比称取的不饱和有机酸和引发剂，搅拌10～45分钟，再加入按重量配比称取的TPU，搅拌10～15分钟，使形成“无机粒子-TPU”的核壳微粒，然后按重要配比加入干燥的PTT，并加入按重量配比称取的阻燃剂、抗氧剂和润滑剂，使一起搅拌3～15分钟，待充分混合均匀后出料；

（3）、将步骤（2）的混合料加入双螺杆挤出机中，在200℃～280℃下经熔融共混后挤出、冷却造粒，然后干燥，即得本发明的基于核壳微粒增韧的PTT复合材料。

本发明的有益效果是，本发明采用无机粒子与TPU发生接枝反应和形成以无机粒子为核、POE为壳的核壳微粒对PTT进行共混增韧改性，使所得复合材料具有优异的抗冲击性和耐热稳定性，而且阻燃性能好，强度高，加工性能优良，适应性广，成本低，易于工业化生产。

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：

一种基于核壳微粒增韧的PTT复合材料，其组分按质量百分数配比为：PTT 64%、无机粒子15%、TPU 10%、丙烯酸0.55%、偶氮二异丁腈0.05%、十溴二苯乙烷10%、抗氧剂1010 0.1%、季戊四醇硬脂酸酯0.3%，所述PTT为特性黏度0.7～1.2dL/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯，所述无机粒子为粒径在10～80nm的碳酸钙，所述TPU为热塑性聚氨酯弹性体。