本發(fā)明屬于高分子合金材料改性領(lǐng)域，進(jìn)一步地說，是涉及一種ppe/pbt合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、ppe(聚苯醚，也簡稱ppo)是一種非結(jié)晶型熱塑性樹脂,具有較高的機械強度和很好的耐熱性，具有吸濕率低,尺寸穩(wěn)定性好等特點。但ppe的一個主要不足是其玻璃化溫度較高，加工比較困難。為克服這一不足，ppe樹脂需要與其他樹脂共混改性制成合金。

2、近年來很多科研人員在ppe/pa合金上做了大量的研究工作，包括增容、增韌、增強和商品化，取得了不錯的效果并在推廣使用。ppe與pa共混，既能改善ppe的加工性能和耐溶劑性，又能提高pa的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，但是ppe/pa合金材料的吸水率較大，不能注塑大型精密制件。

3、使用ppe和pbt共混后制備的ppe/pbt合金能保持吸水率低，物理和力學(xué)性能不因吸水而變化，同時又具備ppe/pa合金的耐熱性、高沖擊強度和良好的耐溶劑性。ppe是非結(jié)晶性樹脂，pbt(聚對苯二甲酸丁二醇酯)是一種結(jié)晶型熱塑性樹脂；非結(jié)晶性樹脂ppe與結(jié)晶性的pbt樹脂相容性差，直接共混改性后合金材料的綜合性能很不理想；因此，制備ppe/pbt合金的關(guān)鍵在于提高兩相之間的相容性。

4、目前，提高ppe、pbt兩相之間的相容性包括兩種方法。一種方法是添加反應(yīng)型相容劑，如環(huán)氧偶聯(lián)劑、含環(huán)氧基或酸酐基團(tuán)的苯乙烯系聚合物如smah、苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯(gma)共聚物等都是ppe/pbt合金有效的反應(yīng)相容劑。另一種方法是先將ppe進(jìn)行化學(xué)改性，使其帶上可與pbt端基反應(yīng)的基團(tuán)，再與pbt共混。能與pbt端基反應(yīng)的基團(tuán)有羧基、氨基、羥基、酯基，由于這些基團(tuán)與pbt的反應(yīng)能力不同，其增容作用大小為：羧基＞氨基＞羥基＞酯基。

5、雖然上述方法均能在一定程度上提高ppe/pbt合金的加工性能和力學(xué)性能，但仍存在相容性不甚理想或成本高的缺陷。尤其通過添加相容劑的方法制備ppe/pbt合金，其最明顯的問題是：所制備的ppe/pbt合金的沖擊強度較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：通過添加相容劑的方法制備的ppe/pbt合金的沖擊強度較低。

2、本發(fā)明選用烯烴類聚合物和烯烴丙烯酸酯類聚合物復(fù)配作為復(fù)合增韌劑對ppe/pbt合金進(jìn)行改性；改性后的ppe/pbt合金，當(dāng)其受到?jīng)_擊力作用時，復(fù)合增韌劑中的彈性顆粒易于發(fā)生形變，吸收大量的能量，從而具有高沖擊強度。

3、本發(fā)明的目的之一在于提供一種ppe/pbt合金材料。

4、所述ppe/pbt合金材料，由包括以下組分的原料制備而成；

5、以原料總量為100wt％計，各組分及其含量為：

6、ppe樹脂20～80wt％，優(yōu)選30～70wt％；

7、pbt樹脂10～80wt％，優(yōu)選20～70wt％；

8、相容劑0.5～10wt％，優(yōu)選2～7wt％；

9、復(fù)合增韌劑1～10wt％，優(yōu)選3～7wt％；

10、抗氧劑0.1～5wt％，優(yōu)選0.2～2wt％；

11、穩(wěn)定劑0.1～5wt％，優(yōu)選0.2～2wt％；

12、所述復(fù)合增韌劑由兩種以上增韌劑組成。

13、所述ppe樹脂的粘度可以在較寬范圍內(nèi)選擇，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述ppe樹脂的粘度為0.30dl/g～0.52dl/g，更優(yōu)選為0.35dl/g～0.45dl/g。

14、所述pbt樹脂的粘度可以在較寬范圍內(nèi)選擇，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述pbt樹脂的粘度為0.68dl/g～1.30dl/g，更優(yōu)選為0.80dl/g～1.20dl/g。

15、所述相容劑可以選擇本領(lǐng)域常用的任意一種以上相容劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚苯乙烯、馬來酸酐接枝sebs、馬來酸酐接枝ppe、馬來酸酐接枝abs、馬來酸酐接枝sbs、帶環(huán)氧官能團(tuán)asa中的一種以上。

16、馬來酸酐接枝sebs中的sebs是以聚苯乙烯為末端段，以聚丁二烯加氫得到的乙烯-丁烯共聚物為中間彈性嵌段的線性三嵌共聚物；

17、馬來酸酐接枝abs中的abs是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物；

18、馬來酸酐接枝sbs中的sbs是以苯乙烯、丁二烯為單體的三嵌段共聚物；

19、帶環(huán)氧官能團(tuán)asa中的asa是由丙烯腈(acrylonitile)、苯乙烯(styrene)、丙烯酸橡膠(acrylate)聚合而成的三元聚合物。

20、所述復(fù)合增韌劑由增韌劑a和增韌劑b按照(1～5):1、優(yōu)選(2～4):1的重量比組成；具體的，增韌劑a和增韌劑b的重量比可以為3:1。

21、所述增韌劑a為烯烴類聚合物，所述烯烴類聚合物中衍生自烯烴的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元在摩爾含量為60％～100％，優(yōu)選為70％～95％；優(yōu)選地，所述增韌劑a為馬來酸酐接枝的烯烴類聚合物；

22、所述增韌劑b為烯烴丙烯酸酯類聚合物。

23、相對于，單獨使用增韌劑a或增韌劑b，二者復(fù)配之后ppe/pbt合金的力學(xué)性能，包括拉伸強度、彎曲強度和缺口/非缺口強度等明顯提升。

24、所述增韌劑a和增韌劑b均含有衍生自烯烴的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元(烯烴結(jié)構(gòu))。選用增韌劑a和增韌劑b復(fù)配使用，增韌劑a含有極性馬來酸酸酐側(cè)基，可以改善極性與非極性材料粘結(jié)性，與ppe有一定的相容性；增韌劑b中含有“丙烯酸酯”，受端羧基的影響和極性的pbt相容性較好，可用于增韌改性pbt；增韌劑a和增韌劑b又均含有相似的烯烴結(jié)構(gòu)，使復(fù)配后增韌劑a和增韌劑b在ppe和pbt之間分散的更均勻，起到“橋梁”作用；當(dāng)共混改性后的ppe/pbt合金受到?jīng)_擊力作用時，其類似于橡膠的彈性結(jié)構(gòu)的烯烴長鏈結(jié)構(gòu)易于發(fā)生形變，吸收大量的能量，抑制裂紋擴(kuò)展；從而起到提高ppe/pbt合金韌性的效果，使得改性后的ppe/pbt合金具有強抗沖擊能力。

25、所述烯烴類聚合物可以在較寬范圍內(nèi)選擇，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述烯烴類聚合物的mfr為0.1～20g/10min，優(yōu)選為0.5～6g/10min；其數(shù)均分子量為1×104～3×105g/mol，優(yōu)選為2×104～1.5×105g/mol；其門尼粘度為3～37，優(yōu)選為5～35。作為優(yōu)選方案，所述烯烴類聚合物選自聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種以上。即，增韌劑a所述選自聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種以上。

26、所述烯烴丙烯酸酯類聚合物可以在較寬范圍內(nèi)選擇，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述丙烯酸酯類聚合物的mfr為0.1～20g/10min，優(yōu)選為0.5～6g/10min；其數(shù)均分子量為1×104～3×105g/mol，優(yōu)選為2×104～1.5×105g/mol；其門尼粘度為3～37，優(yōu)選為5～35。作為優(yōu)選方案，所述烯烴丙烯酸酯類聚合物選自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一種以上。即，所述增韌劑b選自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的一種以上。

27、作為優(yōu)選方案，所述復(fù)合增韌劑的mfr為0.1～20g/10min，優(yōu)選為0.5～6g/10min。

28、所述抗氧劑可以選擇本領(lǐng)域常用的任意一種以上抗氧劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種以上。

29、所述穩(wěn)定劑可以選擇本領(lǐng)域常用的任意一種以上穩(wěn)定劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述穩(wěn)定劑選自金屬氧化物、金屬硫化物中的一種以上。

30、所述ppe/pbt合金材料，還可以添加本領(lǐng)域常用的其他功能性助劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況進(jìn)行添加，添加量為常規(guī)用量。例如，所述ppe/pbt合金材料的原料還包括阻燃劑；以原料總量為100％計，阻燃劑1～10wt％，優(yōu)選3～7wt％。增加阻燃劑后，所述ppe/pbt合金材料具有阻燃性能。

31、所述阻燃劑可以選擇本領(lǐng)域常用的任意一種以上阻燃劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況選擇。作為優(yōu)選方案，所述阻燃劑選自有機磷酸酯中的一種以上，此時，所述pbt/pet合金材料阻燃等級可以達(dá)到ul-94標(biāo)準(zhǔn)；除此之外，有機磷酸酯和ppe樹脂共混擠出時，會減弱聚合物分子鏈間的相互作用力，增強分子鏈的柔性和可塑性，從而起到降低ppe樹脂加工溫度的作用。

32、本發(fā)明的目的之二在于提供一種發(fā)明目的之一所述ppe/pbt合金材料的制備方法。

33、所述ppe/pbt合金材料的制備方法，包括：

34、(1)ppe樹脂的處理：將ppe樹脂和穩(wěn)定劑，可選地和阻燃劑，混合后，擠出、造粒；擠出溫度為260-300℃，優(yōu)選為270-290℃；

35、(2)增韌劑的處理：將兩種以上增韌劑混合均勻后，擠出、造粒；擠出溫度為90-190℃，優(yōu)選為110-150℃；

36、(3)將處理后的ppe樹脂、處理后的增韌劑和其他原料混合均勻，擠出、造粒；擠出溫度為220-290℃，優(yōu)選為255～270℃；

37、優(yōu)選地，步驟(1)、(2)、(3)均可以采用雙螺桿擠出機擠出造粒，螺桿轉(zhuǎn)速為200-350rpm。

38、步驟(1)中，經(jīng)過處理的ppe樹脂，其加工溫度有所降低，接近pbt樹脂的加工溫度，使兩者達(dá)到更好的熱力學(xué)相容。

39、步驟(2)中，當(dāng)所述復(fù)合增韌劑由增韌劑a和增韌劑b組成時，增韌劑的處理：將增韌劑a和增韌劑b混合均勻后，擠出、造粒。處理后的增韌劑，除了可以提高合金材料的韌性，還可以利用其各自的結(jié)構(gòu)改善合金材料的相容性。

40、步驟(3)中，其他原料包括pbt樹脂、相容劑、抗氧劑。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

42、本發(fā)明提供的ppe/pbt合金材料既保留了ppe樹脂部分較高的熱變形溫度，又改善了兩種材料的相容性，材料的力學(xué)性能尤其是沖擊強度得到提高，阻燃等級達(dá)到ul-94標(biāo)準(zhǔn)。