專(zhuān)利名稱：一種礦物增強(qiáng)pc+pet復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料及其 制備方法。
背景技術(shù)：
PET (polyethylene ter印hthalate，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)是一種結(jié)晶度高，物 理、化學(xué)性能優(yōu)異的聚酯樹(shù)脂，其改性材料在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的機(jī)械性能，長(zhǎng)期 使用溫度可達(dá)140°C，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能、機(jī)械性能仍較好，抗蠕 變性、耐疲勞性、耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)、熱變形溫度高，但其耐電暈性較差、結(jié)晶速度慢、 耐低溫性能差。PC (Polycarbonate，聚碳酸酯)主鏈中含有碳酸酯的熱塑性塑料，具有高透 明、高抗沖、高強(qiáng)度、高蠕變等優(yōu)良性能，但是其耐化學(xué)腐蝕較差，溶于有機(jī)溶劑，且容易應(yīng) 力開(kāi)裂等缺點(diǎn)。所以目前現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)了很多PC+PET的復(fù)合材料，但PC和PET的相容性比較差， 造成PC+PET復(fù)合材料的韌性比較差，另外PC+PET復(fù)合材料的剛性也不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料及其制備方法，PC+PET復(fù)合材料韌 性好、剛性高。
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯
增韌劑
增容劑
礦物纖維
抗氧劑
加工助劑
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，按重量份數(shù)由以下組分組成 聚碳酸酯100
25-40 4-6 6-10 30-45 0. 5-1 1-2。
如上所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料的制備方法，包括
(1)按上面所述重量份數(shù)稱取各種組分；
(2)將步驟(1)稱取的各種組分經(jīng)高速混合處理10 15分鐘；
(3)將步驟(2)中混合好的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，經(jīng)擠出，造粒；雙螺桿擠出 機(jī)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230 240°C，二區(qū)溫度為240 250°C，三區(qū)溫度 為250 260°C，四區(qū)溫度為245 255°C，五區(qū)溫度為240 250°C，混合物料在螺桿中輸 送時(shí)間為1 5分鐘，壓力為10 20MPa。 本發(fā)明在現(xiàn)有的PC+PET復(fù)合材料中添加有增容劑和礦物纖維，增容劑不但可以 增韌聚碳酸酯的同時(shí)，還使聚碳酸酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯相容性增加，提高本發(fā)明復(fù)本發(fā)明的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，按重量份數(shù)由以下組分組成聚碳酸酯100聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 25-40增韌劑4-6增容劑6-10礦物纖維30-45抗氧劑0. 5-1加工助劑1-2。其中，聚碳酸酯的功能是作為改性產(chǎn)品的主體材料，在韌性和剛性方面起主導(dǎo)作 用；聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯功能是與聚碳酸酯發(fā)生酯交換，提高韌性，同時(shí)消除表面礦纖紋 和降低聚碳酸酯的內(nèi)應(yīng)力，避免應(yīng)力開(kāi)裂，增加聚碳酸酯的加工流動(dòng)性；增韌劑的功能是提 高材料缺口沖擊強(qiáng)度，提升材料在低溫條件下的韌性；增容劑的功能是增韌聚碳酸酯的同 時(shí)，使聚碳酸酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯相容性增加；礦物纖維的功能是使材料達(dá)到亞光 效果，易噴涂，同時(shí)增加材料的剛性，提高材料的強(qiáng)度；抗氧劑的功能是減少材料在加工過(guò) 程中的氧化，及減少材料的黃變速度；加工助劑功能是減小材料加工過(guò)程的摩擦，使各組分 分布均勻。進(jìn)一步地，所述礦物纖維為自制的多元礦物填充混合料，其制備方法如下將重量 比為9 5 5的硅酸鹽類(lèi)復(fù)合增強(qiáng)纖維晶須、針狀硅石粉5000目和沉淀硫酸鋇作為基料， 另加入占基料總重量0. 5% -2%的納米二氧化硅及硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑(比如KH550或KH560)， 經(jīng)過(guò)高混機(jī)混20-40min，溫度保持在75_95°C ；將高混機(jī)混合后的物料冷卻后即可制成。經(jīng) 過(guò)上述處理后的礦物纖維可以增加無(wú)機(jī)鹽同有機(jī)樹(shù)脂的相容性，進(jìn)一步地提高復(fù)合材料的 整體強(qiáng)度。進(jìn)一步地，所述聚碳酸酯相對(duì)密度為1. 20-1. 22g/cm3,維卡軟化溫度為 145-155°C，熔融指數(shù)(MFR)為9-15g/min，測(cè)試條件為溫度300°C，砝碼重量1. 2KG。進(jìn)一步地，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的相對(duì)密度為1. 35-1. 38g/cm3，熔點(diǎn)為 250 260°C，其在熔融狀態(tài)下的動(dòng)力粘度為0. 65 1. 1帕·秒。該動(dòng)力粘度是面積各為 Im2并相距Im的兩層流體，以lm/s的速度作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力，只需保證聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯在熔融狀態(tài)下測(cè)試即可。進(jìn)一步地，所述增韌劑為乙烯_甲基丙烯酸丁酯_丙烯酸縮水甘油酯共聚物。進(jìn)一步地，所述增容劑為甲基丙烯酸甲酯核殼共聚物。進(jìn)一步地，所述抗氧劑為四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇 酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)按比例1 1 2. 5復(fù)配而成的混合物或三甘醇 雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一 種。進(jìn)一步地，所述加工助劑為OP蠟、硬酯酸類(lèi)或者脂肪酸類(lèi)或者乙撐雙硬脂酰胺的改性產(chǎn)品的一種。如上所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料的制備方法，包括(1)按重量份數(shù)稱取聚碳酸酯100，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯25-40，增韌劑4_6，增 容劑6-10，礦物纖維30-45，抗氧劑0. 5-1，加工助劑1_2 ；(2)將步驟(1)稱取的各種組分經(jīng)高速混合處理10 15分鐘；(3)將步驟(2)中混合好的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，經(jīng)擠出，造粒；雙螺桿擠出 機(jī)工藝條件為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230 240°C，二區(qū)溫度為240 250°C，三區(qū)溫度 為250 260°C，四區(qū)溫度為245 255°C，五區(qū)溫度為240 250°C，混合物料在螺桿中輸 送時(shí)間為1 5分鐘，壓力為10 20MPa。下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明在下述實(shí)施例中，聚碳酸酯的相對(duì)密度為1.20-1.22g/cm3，維卡軟化溫度為 145-155°C，其熔融指數(shù)(MFR)為9-15g/min，測(cè)試條件為溫度300°C，砝碼重量1. 2KG，牌號(hào) 如EPS30R、3015等。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的相對(duì)密度為1. 35-1. 38左右，熔點(diǎn)為250 260°C，粘度為0.65 1. 1帕 秒。增韌劑為乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸縮水甘油酯共 聚物，具體可以為杜邦PTW、PC-15或KT-22。增容劑為核_殼結(jié)構(gòu)增韌劑，核是丁二烯_苯 乙烯橡膠，外殼是聚甲基丙烯酸甲酯，市售型號(hào)為C-223A或MBS-2620。礦纖為自制的一種 多元礦物填充混合料，制備方法如上所述?？寡鮿樗腫3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基) 丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)的復(fù)配混合物或三甘醇雙-3-(3-叔 丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙烯腈、三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種，市售型號(hào) PW-9225、1010、168、1076等。加工助劑為OP蠟、硬酯酸類(lèi)或者脂肪酸類(lèi)或者乙撐雙硬脂酰 胺的改性產(chǎn)品中的一種，市售型號(hào)為克萊恩OP蠟或TAF或EBS。實(shí)施例1該實(shí)施例的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的原料制成聚碳酸酯100份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯25份、增韌劑4份、增容劑6份、礦物纖 維30份、抗氧劑0. 5份、加工助劑1份。制備方法稱取上述各組分，在高速速攪拌機(jī)中混合10分鐘，再經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出 機(jī)，經(jīng)擠出、造粒。其中各區(qū)段溫度為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230 240°C，二區(qū)溫度為 240 250°C，三區(qū)溫度為250 260°C，四區(qū)溫度為245 255°C，五區(qū)溫度為240 250°C， 混合物料在螺桿中輸送時(shí)間為1 5分鐘，壓力為10 20MPa。實(shí)施例2該實(shí)施例的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的原料制成聚碳酸酯100份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30份、增韌劑5份、增容劑8份、礦物纖 維35份、抗氧劑0. 8份、加工助劑1. 5份。制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3該實(shí)施例的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的原料制成聚碳酸酯100份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯35份、增韌劑5份、增容劑8份、礦物纖 維40份、抗氧劑0. 8份、加工助劑1. 5份。制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例4該實(shí)施例的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，由下述重量份數(shù)的原料制成聚碳酸酯100份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯40份、增韌劑6份、增容劑10份、礦物纖 維45份、抗氧劑1份、加工助劑2份。制備方法同實(shí)施例1。對(duì)比例1聚碳酸酯100份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30份、增韌劑5份、增容劑8份、礦物纖 維(普通的礦物纖維，本發(fā)明的是自制的礦物纖維)35份、抗氧劑0. 8份、加工助劑1. 5份。制備方法稱取上述各組分，在高速速攪拌機(jī)中混合10分鐘，再經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出 機(jī)，擠出、造粒。其中各區(qū)段溫度為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230 240°C，二區(qū)溫度為 240 250°C，三區(qū)溫度為250 260°C，四區(qū)溫度為245 255°C，五區(qū)溫度為240 250°C， 混合料在螺桿中輸送時(shí)間為1 5分鐘，壓力為10 20MPa。對(duì)比例2聚碳酸酯100份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30份、增韌劑5份、礦物纖維35份、抗氧 劑0.8份、加工助劑1.5份。制備方法稱取上述各組分，在高速速攪拌機(jī)中混合10分鐘，再經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出 機(jī)，擠出、造粒。其中各區(qū)段溫度為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230 240°C，二區(qū)溫度為 240 250°C，三區(qū)溫度為250 260°C，四區(qū)溫度為245 255°C，五區(qū)240 250°C，混合 料在螺桿中輸送時(shí)間為1 5分鐘，壓力為10 20MPa。性能評(píng)價(jià)方式及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)一、檢測(cè)的方法、步驟、條件和標(biāo)準(zhǔn)。將按上述方法完成的粒子事先在100 110°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥4 6小時(shí)，然后 再將干燥好的粒子材料在注射機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣，注射成型模溫控制在100°C。拉伸強(qiáng)度按ISO 527標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類(lèi)型為I型，樣條尺寸(mm) 150 (長(zhǎng))X (20 士0. 2)(端部寬度)X (4士0. 2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min ；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ISO 178標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類(lèi)型為試樣尺寸(mm) (80 士 2) X (10 士0. 2) X (4士0. 2)，彎曲速度為 20mm/min ；缺口沖擊強(qiáng)度按ISO 180標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類(lèi)型為I型，試樣尺寸(mm) (80士2) X (10士0. 2) X (4士0. 2)；缺口類(lèi)型為 A 類(lèi)，缺口深為厚的 1/3 ；熱變形溫度按ISO 75-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類(lèi)型為I型，試樣尺寸(mm) 127(長(zhǎng))X (13 士 0. 1) X (6. 35 士 0. 1)；升溫速率為 120 °C /lh，壓力為 1. 82MPa，設(shè)定形變量 為 0.21mm。下表為實(shí)施例1-4、對(duì)比例1、2的各組分的重量份數(shù)及制成的復(fù)合材料的物性表
權(quán)利要求
一種礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于，按重量份數(shù)由以下組分組成聚碳酸酯 100聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 25 40增韌劑4 6增容劑6 10礦物纖維 30 45抗氧劑0.5 1加工助劑 1 2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述礦物纖維為自 制的多元礦物填充混合料，其制備方法如下將重量比為9 5 5的硅酸鹽類(lèi)復(fù)合增強(qiáng)纖 維晶須、針狀硅石粉5000目和沉淀硫酸鋇作為基料，另加入占基料總重量0. 5% -2%的納 米二氧化硅及硅烷類(lèi)偶聯(lián)劑，經(jīng)過(guò)高混機(jī)混20-40min，溫度保持在75_95°C ；將高混機(jī)混合 后的物料冷卻后即可制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述聚碳酸酯相對(duì) 密度為1. 20-1. 22g/cm3，維卡軟化溫度為145_155°C，熔融指數(shù)(MFR)為9-15g/min，測(cè)試條 件為溫度300°C，砝碼重量1. 2KG。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯的相對(duì)密度為1. 35-1. 38g/cm3，熔點(diǎn)為250 260°C，其在熔融狀態(tài)下的動(dòng)力粘度 為0. 65 1. 1帕·秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述增韌劑為乙 烯_甲基丙烯酸丁酯_丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述增容劑為甲基 丙烯酸甲酯核殼共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述抗氧劑為四 [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯酯)按 比例1 1 1 2. 5復(fù)配而成的混合物或三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯 基)丙烯腈、三(2，4_ 二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料，其特征在于所述加工助劑為OP 蠟、硬酯酸類(lèi)或者脂肪酸類(lèi)或者乙撐雙硬脂酰胺的改性產(chǎn)品的一種。
9.一種如權(quán)利要求1至8任一權(quán)利要求所述的礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料的制備方法， 其特征在于，包括(1)按權(quán)利要求1所述重量份數(shù)稱取各種組分；(2)將步驟(1)稱取的各種組分經(jīng)高速混合處理10 15分鐘；(3)將步驟(2)中混合好的物料，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融，經(jīng)擠出，造粒；雙螺桿擠出機(jī)工 藝條件為雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度為230 240°C，二區(qū)溫度為240 250°C，三區(qū)溫度為 250 260°C，四區(qū)溫度為245 255°C，五區(qū)溫度為240 250°C，混合物料在螺桿中輸送 時(shí)間為1 5分鐘，壓力為10 20MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種礦物增強(qiáng)PC+PET復(fù)合材料及其制備方法，所述復(fù)合材料按重量份數(shù)由以下組分組成聚碳酸酯100，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯25-40，增韌劑4-6，增容劑6-10，礦物纖維30-45，抗氧劑0.5-1，加工助劑1-2。本發(fā)明添加有增容劑和礦物纖維，增容劑不但可以增韌聚碳酸酯的同時(shí)，還使聚碳酸酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯相容性增加，提高本發(fā)明復(fù)合材料的綜合性能；礦物纖維可以提高本發(fā)明復(fù)合材料的剛性和強(qiáng)度，并能使復(fù)合材料達(dá)到亞光效果，易噴涂。
文檔編號(hào)C08K7/10GK101974214SQ20101029709
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者孫航, 徐東, 徐永 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司