[发明专利]一种核壳粒子增韧增强PBT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，具体地说是一种核壳粒子增韧增强PBT材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种热塑性工程塑料，已被广泛应用在电子电器、家电、汽车工业等行业，但由于其低温冲击韧性较差及室温下缺口敏感性大等缺点，限制它作为一种高分子结构材料在某些领域中的应用。采用弹性体增韧可以大幅度提高材料的抗冲击性能，但同时也造成材料的强度、刚度、耐热性及加工性能大幅度下降。采用刚性粒子增韧在一定条件下表现出同时增韧增强，但韧性的提高幅度有限。采用弹性体、刚性粒子两者并用增韧可以使PBT材料的强度和韧性有较好的改性效果，但弹性体和刚性粒子共同加入存在一定程度的相互影响，从而不能很好地起来增韧增强的预想效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以刚性粒子为核、弹性体为壳的核壳粒子增韧增强PBT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：一种核壳粒子增韧增强PBT材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 60%～80%、刚性粒子10%～20%、弹性体5%～20%、马来酸酐0.5%～2%、引发剂0.1%～1%、分散剂3%～5%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯。

所述的刚性粒子为粒径在0.01μm～20μm之间的碳酸钙、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（POE）、乙烯-丙烯-二烯烃共聚物（EPDM）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SEBS）、丙烯腈-乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（AES）、丁腈橡胶（NBR）中的一种。

所述的引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、异丙苯过氧化氢、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯中的一种。

所述的分散剂为TAS-2A分散剂。

所述的抗氧剂为主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物。

上述的一种核壳粒子增韧增强PBT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）将刚性粒子在60℃～120℃下干燥1～2小时，待用；

（3）按重量配比称取干燥后的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，使得到充分混合和均匀分散后，再加入按重量配比称取的弹性体，控制高速混合机转速不低于3000转/分钟，搅拌10～15分钟；

（4）然后在高速混合机中再加入按重量配比称取干燥后的PBT以及分散剂、抗氧剂，继续搅拌15～45分钟，出料；

（5）将上述混合好的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，即得本发明的一种核壳粒子增韧增强PBT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刚性粒子进行表面改性后与弹性体混炼和发生接枝反应，有效地形成以刚性粒子为核、弹性体为壳的软壳硬核结构，使弹性体和刚性粒子发挥各自优点和对PBT具有良好的协同增韧增强效果，而且加工性能好，成本低，处理工艺简单，具有较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PBT材料，其组分按质量百分数配比为：PBT 70%、粒径在0.01μm～20μm之间的碳酸钙15%、乙烯-辛烯共聚物（POE）10%、马来酸酐1%、偶氮二异丁腈0.2%、TAS-2A分散剂3%、主抗氧剂1076与辅抗氧剂168的复配物0.8%。