[发明专利]一种聚己内酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种聚己内酯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚己内酯是一种广泛应用的高分子聚酯树脂，聚己内酯具有良好的环保性，但是它的力学性能、热稳定性一般。在一些特定的应用领域，对聚己内酯有力学性能、热稳定性能有一定的要求，普通聚己内酯复合材料无法满足要求。

针对这种情况，本申请创新的使用聚碳酸酯(PC)、PS-g-TiO₂改性聚己内酯，制得了一种聚己内酯复合材料，这种材料力学性能、热稳定性都很优越，至今尚未见于报道，这对于扩展聚己内酯复合材料的应用具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚己内酯复合材料及其制备方法，以解决现有技术中聚己内酯的力学性能及热稳定性无法满足要求的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚己内酯复合材料，其组成按重量份为：

所述聚己内酯为线形聚己内酯。

所述PS-g-TiO₂的制备步骤如下：

(1)将纳米TiO₂超声分散到甲苯溶液中，再缓慢滴加甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷进行回流后，对反应物进行离心分离得带氨基的纳米TiO₂；

(2)将步骤(2)制得的带氨基的纳米TiO₂超声分散到甲苯溶液中，再加入对二甲氨基吡啶及2-乙酰氧基异丁酰溴，在冰水浴中反应3-5h，升温至室温继续反应6-8h，得到溴代TiO₂；

(3)将溴代TiO₂分散到苯乙烯溶液中，加入溴化铁、五甲基二乙烯三胺进行聚合反应，得到PS-g-TiO₂。

步骤(1)中的纳米TiO₂、甲苯溶液、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为(30-50)：(240-280)：(0.1-0.3)。

步骤(2)中的纳米TiO₂、甲苯溶液、对二甲氨基吡啶、2-乙酰氧基异丁酰溴的质量比为(20-30)：(200-240)：(0.4-0.6)：(0.3-0.5)。

步骤(3)中的溴代TiO₂、苯乙烯溶液、溴化铁、五甲基二乙三胺的质量比为(10-20)：(120-160)：(0.6-0.8)：(0.7-0.9)。

所述相容剂为SEBS-g-MAH。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

上述任一种聚己内酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取80份-100份的聚己内酯、10份-16份PC、4份-8份PS-g-TiO₂、0.1份-0.3份SEBS-g-MAH、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到聚己内酯复合材料。

所述步骤(2)具体为：

将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度80～120℃，二区温度160～200℃，三区温度160～200℃，四区温度160～200℃，五区温度160～200℃，六区温度160～200℃，机头温度160～200℃,螺杆转速200～280r/min。

本发明的有益效果是：

本申请的技术方案在纳米TiO₂表面上接枝了PS大大改善了其与聚己内酯的相容性，提高了其在聚己内酯的分散性，从而提高了聚己内酯复合材料的力学性能。

纳米TiO₂相当于一个个物理交联点,聚合物分子通过一定的方式在“点”与“点”之间连接，当其受到外力拉力作用时,这些粒子可以起到多向分散负荷的作用,阻碍分子链段间的滑移,从而提高聚己内酯复合材料的力学性能。

PC的加入提高了聚己内酯复合材料的热稳定性和抗冲击性能。

具体实施方式

以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请各实施例中所用的原料如下：