一種空心玻璃微球改性pbt樹脂的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種空心玻璃微球改性PBT樹脂的制備方法，屬于材料制備領域。本發明首先將空心玻璃微球進行氧化處理然后在超聲分散得到分散液，將分散液再與乙烯基二甲基硅烷反應得到有機硅改性空心玻璃微球，再與聚對苯二甲酸丁二醇樹脂交聯反應，最后再加入聚丙烯、纖維素晶須等混合熔融、造粒得到空心玻璃微球改性PBT樹脂。本發明制備的樹脂解決了PBT樹脂阻燃性差、韌性差、沖擊強度低，在熔融過程中易與空氣中的氧氣發生交聯反應，使粘度不穩定的問題，并且本發明制備樹脂過程中所有物料之間具有很好的相容性，且韌性、耐磨、耐高溫、抗老化等方面有較大的改善。
【專利說明】
一種空心玻璃微球改性PBT樹脂的制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種空心玻璃微球改性PBT樹脂的制備方法，屬于材料制備領域。
【背景技術】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇樹脂(簡稱PBT)，是由I，4-pbt丁二醇與對苯二甲酸或者對苯二甲酸酯聚縮合而成，并經由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯樹脂，與PBT—起統稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。
[0003]PBT在較寬的溫度范圍內具有優良的物理機械性能，長期使用溫度可達120°C，點絕緣性優良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，抗蠕變性，耐疲勞性，耐摩擦性、尺寸穩定性都很好。然而，對于現有的PBT樹脂而言，其依然存在阻燃性較差，為HB級別，韌性差，沖擊強度低，在熔融過程中易與空氣中的氧發生交聯反應，使粘度不穩定，無定形相的玻璃轉便溫度較低。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題:針對現有的PBT樹脂阻燃性差、韌性差、沖擊強度低，在熔融過程中易與空氣中的氧發生交聯反應，使粘度不穩定的問題，本發明首先將空心玻璃微球進行氧化處理然后在超聲分散得到分散液，將分散液再與乙烯基二甲基硅烷反應得到有機硅改性空心玻璃微球，再與聚對苯二甲酸丁二醇樹脂交聯反應，最后再加入聚丙烯、纖維素晶須等混合熔融、造粒得到空心玻璃微球改性PBT樹脂。本發明制備的樹脂解決了PBT樹脂阻燃性差、韌性差、沖擊強度低，在熔融過程中易與空氣中的氧氣發生交聯反應，使粘度不穩定的問題，并且本發明制備樹脂過程中所有物料之間具有很好的相容性，且韌性、耐磨、耐高溫、抗老化等方面有較大的改善。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
(1)稱取10?20g空心玻璃微球加入到燒杯中，向燒杯中加入200?300g質量濃度為30?32%雙氧水，浸泡2?3h，過濾，將濾渣置于燒杯中，再加入200?300mL無水乙醇，用用180?200W超聲波振蕩儀超聲分散I?2h，得到穩定的空心玻璃微球分散液，備用；
(2)向上述空心玻璃微球中加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制溫度在85?95°C，再依次加入5?1mL乙烯基二甲基硅烷、3?5mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌反應3?4h，得到有機硅改性空心玻璃微球；
(3)向上述有機硅改性空心玻璃微球中加入30?40g聚對苯二甲酸丁二醇樹脂，
控制溫度在90?100°C，再依次加入0.3?0.5g過氧化月桂酰、2?4g過氧化二異苯丙，攪拌反應3?4h，得到有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂；
(4)向上述有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂中依次加入10?20g聚丙烯腈樹脂、3?5g聚丙烯、2?4g纖維素晶須，攪拌20?30min，再依次加入I?3gN-苯基-β-萘胺、3?5g連二亞硫酸鈉、3?5g硫代二丙酸二月桂酯、3?5g硬脂酸鈉，攪拌2?3h，得到混合料； (5)將上述混合料加入到雙螺桿擠出機中熔融、造粒，控制機頭溫度為250?2800C，熔體壓力為20?30MPa，物料在料桶的停留時間為2?4min，得到一種空心玻璃微球改性I3BT樹脂。
[0006]本發明制備的空心玻璃微球改性P B T樹脂缺口沖擊強度彡6 O O j /m以上，HD T(1.82MPa)彡150°C。
[0007]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
本發明制備的樹脂解決了 PBT樹脂阻燃性差、韌性差、沖擊強度低，在熔融過程中易與空氣中的氧氣發生交聯反應，使粘度不穩定的問題；
(2 )本發明制備樹脂過程中所有物料之間具有很好的相容性，且韌性、耐磨、耐高溫、抗老化等方面有較大的改善。
[0008](3)本發明主制備步驟簡單，所需成本低。
【具體實施方式】
[0009]首先稱取10?20g空心玻璃微球加入到燒杯中，向燒杯中加入200?300g質量濃度為30?32%雙氧水，浸泡2?3h，過濾，將濾渣置于燒杯中，再加入200?300mL無水乙醇，用用180?200W超聲波振蕩儀超聲分散I?2h，得到穩定的空心玻璃微球分散液，備用；向上述空心玻璃微球中加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制溫度在85?95 °C，再依次加入5?1mL乙烯基二甲基硅烷、3?5mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌反應3?4h，得到有機硅改性空心玻璃微球;向上述有機硅改性空心玻璃微球中加入30?40g聚對苯二甲酸丁二醇樹脂，控制溫度在90?100°C，再依次加入0.3?0.5g過氧化月桂酰、2?4g過氧化二異苯丙，攪拌反應3?4h，得到有機娃改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂；向上述有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂中依次加入10?20g聚丙烯腈樹脂、3?5g聚丙烯、2?4g纖維素晶須，攪拌20?30min，再依次加入I?3gN-苯基-β-萘胺、3?5g連二亞硫酸鈉、3?5g硫代二丙酸二月桂酯、3?5g硬脂酸鈉，攪拌2?3h，得到混合料;將上述混合料加入到雙螺桿擠出機中熔融、造粒，控制機頭溫度為250?280 °C，熔體壓力為20?30MPa，物料在料桶的停留時間為2?4min，得到一種空心玻璃微球改性PBT樹脂。
[0010]實例I
首先稱取1g空心玻璃微球加入到燒杯中，向燒杯中加入200g質量濃度為30%雙氧水，浸泡2h，過濾，將濾渣置于燒杯中，再加入200mL無水乙醇，用180W超聲波振蕩儀超聲分散lh，得到穩定的空心玻璃微球分散液，備用；向上述空心玻璃微球中加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制溫度在85°C，再依次加入5mL乙烯基二甲基硅烷、3mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌反應3h，得到有機硅改性空心玻璃微球；向上述有機硅改性空心玻璃微球中加入30g聚對苯二甲酸丁二醇樹脂，控制溫度在90°C，再依次加入
0.3g過氧化月桂酰、2g過氧化二異苯丙，攪拌反應3h，得到有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂；向上述有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂中依次加入1g聚丙稀腈樹脂、3g聚丙稀、2g纖維素晶須，攪拌20min，再依次加入IgN-苯基-β-萘胺、3g連二亞硫酸鈉、3g硫代二丙酸二月桂酯、3g硬脂酸鈉，攪拌2h，得到混合料;將上述混合料加入到雙螺桿擠出機中熔融、造粒，控制機頭溫度為2500C，熔體壓力為20MPa，物料在料桶的停留時間為2min，得到一種空心玻璃微球改性PBT樹脂。
[0011]本發明制備的空心玻璃微球改性PBT樹脂缺口沖擊強度為650j/m以上，HDT(1.82MPa)為 160Γ。
[0012]實例2
首先稱取15g空心玻璃微球加入到燒杯中，向燒杯中加入250g質量濃度為31%雙氧水，浸泡2.5h，過濾，將濾渣置于燒杯中，再加入250mL無水乙醇，用190W超聲波振蕩儀超聲分散I.5h，得到穩定的空心玻璃微球分散液，備用；向上述空心玻璃微球中加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制溫度在90°C，再依次加入8mL乙烯基二甲基硅烷、4mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌反應3.5h，得到有機硅改性空心玻璃微球；向上述有機硅改性空心玻璃微球中加入35g聚對苯二甲酸丁二醇樹脂，控制溫度在95°C，再依次加入0.4g過氧化月桂酰、3g過氧化二異苯丙，攪拌反應3.5h，得到有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂；向上述有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂中依次加入15g聚丙稀腈樹脂、4g聚丙稀、3g纖維素晶須，攪拌25min，再依次加入2gN-苯基-β-萘胺、4g連二亞硫酸鈉、4g硫代二丙酸二月桂酯、4g硬脂酸鈉，攪拌2.5h，得到混合料;將上述混合料加入到雙螺桿擠出機中熔融、造粒，控制機頭溫度為265°C，熔體壓力為25MPa，物料在料桶的停留時間為2?4min，得到一種空心玻璃微球改性PBT樹脂。
[0013]本發明制備的空心玻璃微球改性PBT樹脂缺口沖擊強度為670j/m以上，HDT(1.82MPa)為 170Γ。
[0014]實例3
首先稱取20g空心玻璃微球加入到燒杯中，向燒杯中加入300g質量濃度為32%雙氧水，浸泡3h，過濾，將濾渣置于燒杯中，再加入300mL無水乙醇，用200W超聲波振蕩儀超聲分散2h，得到穩定的空心玻璃微球分散液，備用；向上述空心玻璃微球中加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制溫度在95°C，再依次加入1mL乙烯基二甲基硅烷、5mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌反應4h，得到有機硅改性空心玻璃微球；向上述有機硅改性空心玻璃微球中加入40g聚對苯二甲酸丁二醇樹脂，控制溫度在100°C，再依次加入0.5g過氧化月桂酰、4g過氧化二異苯丙，攪拌反應4h，得到有機娃改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂；向上述有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂中依次加入20g聚丙稀腈樹脂、5g聚丙稀、4g纖維素晶須，攪拌30min，再依次加入3gN-苯基-萘胺、5g連二亞硫酸鈉、5g硫代二丙酸二月桂酯、5g硬脂酸鈉，攪拌3h，得到混合料;將上述混合料加入到雙螺桿擠出機中熔融、造粒，控制機頭溫度為280°C，熔體壓力為30MPa，物料在料桶的停留時間為4min，得到一種空心玻璃微球改性PBT樹脂。
[0015]本發明制備的空心玻璃微球改性PBT樹脂缺口沖擊強度為700j/m以上，HDT(1.82MPa)為 180Γ。
【主權項】
1.一種空心玻璃微球改性PBT樹脂的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)稱取10?20g空心玻璃微球加入到燒杯中，向燒杯中加入200?300g質量濃度為30?32%雙氧水，浸泡2?3h，過濾，將濾渣置于燒杯中，再加入200?300mL無水乙醇，用用180?200W超聲波振蕩儀超聲分散I?2h，得到穩定的空心玻璃微球分散液，備用； (2)向上述空心玻璃微球中加入到帶有溫度計和回流裝置的三口燒瓶中，將燒瓶置于水浴鍋中，控制溫度在85?95°C，再依次加入5?1mL乙烯基二甲基硅烷、3?5mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌反應3?4h，得到有機硅改性空心玻璃微球； (3)向上述有機硅改性空心玻璃微球中加入30?40g聚對苯二甲酸丁二醇樹脂， 控制溫度在90?100 °C，再依次加入0.3?0.5g過氧化月桂酰、2?4g過氧化二異苯丙，攪拌反應3?4h，得到有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂； (4)向上述有機硅改性空心玻璃微球交聯聚對苯二甲酸丁二醇樹脂中依次加入10?20g聚丙烯腈樹脂、3?5g聚丙烯、2?4g纖維素晶須，攪拌20?30min，再依次加入I?3gN-苯基-β-萘胺、3?5g連二亞硫酸鈉、3?5g硫代二丙酸二月桂酯、3?5g硬脂酸鈉，攪拌2?3h，得到混合料； (5)將上述混合料加入到雙螺桿擠出機中熔融、造粒，控制機頭溫度為250?2800C，熔體壓力為20?30MPa，物料在料桶的停留時間為2?4min，得到一種空心玻璃微球改性I3BT樹脂。
【文檔編號】C08K5/18GK106046714SQ201610568583
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發明人】陳毅忠, 孟浩影
【申請人】陳毅忠