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CN105400161A - 一种新型抗菌防翘曲增强pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型抗菌防翘曲增强pbt复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，包括以下原料，按重量百分比为：PBT树脂A？5.6～59.6；PBT树脂B？5～15；PET树脂4～12；ABS树脂4～12；增韧/相容剂为6～11；抗菌剂0.6～1.2；无碱玻璃纤维20～40；偶联剂0.2～0.4；成核剂0.1～0.3；抗氧剂0.2～0.5；润滑剂为0.3～2。本发明的新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料不仅具有较高的机械强度，明显改善普通增强PBT材料易翘曲变形的缺点，并且能显著抑制细菌生长。另外本发明还提供了一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料的制备方法。

Description

一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料加工改性领域，具体涉及一种抗菌防翘曲增强PBT复合材料的制备方法。
背景技术
世界卫生组织(WHO)统计资料表明，全球每年因微生物感染造成的死亡人数约为1700万人，而预防传染病的一个重要方法就是切断病菌传播途径。受健康卫生等现代消费理念的驱动，抗菌产品作为抑制细菌生长繁殖、减少微生物侵害的新型功能产品，越来越受到人们的重视，具有抗菌功能的家电、医疗器材、厨具、卫生洁具等产品开始受到青睐。
随着人们产品安全与卫生意识的提高，抗菌塑料应运而生，近年来发展非常迅速。据美国一家咨询公司统计，到2015年，全球抗菌塑料的工业应用市场规模将达到14亿英镑。随着环保意识的提高，人们对生活质量的要求不断提高，家用电子及医疗设备早已进入抗菌时代。
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是性能优良的工程热塑材料之一，它是半结晶性材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，被广泛应用于汽车、电子电器、医疗设备等领域。但PBT也有其固有的缺点，如缺口冲击较低，一般都经增强来改善韧性，但增强产品易翘曲，导致其在注塑是产生较高的不良率。本发明的目的就是针对其易翘曲的缺点，并让其赋有抗菌功能，拓展PBT在家电、医疗设备等高端领域的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，包括以下原料，按重量百分比为：
PBT树脂A5.6～59.6；
PBT树脂B5～15；
PET树脂4～12；
ABS树脂4～12；
增韧/相容剂为6～11；
抗菌剂0.6～1.2；
无碱玻璃纤维20～40；
偶联剂0.2～0.4；
成核剂0.1～0.3；
抗氧剂0.2～0.5；
润滑剂为0.3～2。
所述PBT树脂A特性粘度为1.0dl/g、B粘特性度为的0.86dl/g，PET树脂粘度为0.68dl/g，ABS树脂丁二烯含量在25％以上。
所述增韧/相容剂为乙烯类三元共聚物。
所述抗菌剂为是以磷酸锆为载体，银为活性组分的高效、安全和耐热的广谱性抗菌剂。
所述玻璃纤维为一种无碱玻璃纤维。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂铝酸酯偶联剂的一种或几种。
所成核剂为无机物、低分子羧酸盐或高分子离聚物的一种或几种复配而成。
所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类的一种或几种复配而成；
所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物。
所述增韧/相容剂为乙烯类三元共聚物，具体可选用乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物或乙烯—丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物或的一种。
所述抗菌剂磷酸锆为载体，银为活性组分的高效、安全和耐热的广谱性抗菌剂，具体可选用上海和润公司的RHA系列。
所述玻璃纤维为一种无碱玻璃纤维，其直径在10～15μm，具体可选用泰山635B或者巨石988A。
所述硅烷偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷，具体如市售WD-60。
所述成核剂为无机物、低分子羧酸盐或高分子离聚物的一种或几种复配而成，具体如滑石粉、科莱恩NAV101和沙林Surlyn8920，优选NAV101。
所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类的一种或几种复配而成，具体如1098、168和H161，优选1098和168复配体系。
所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮粉、聚乙烯蜡的一种或几种者复配而成，具体如TAF、GM100A和540A，优选TAF。
另外，本发明还提供了一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料的制备方法，该方法包括的步骤如下：
1)PBT-A、PBT-B及PET在110℃下烘2小时，ABS在80℃下烘2小时，尽量将水分控制在较低水平；
(2)将烘干后的PBT-B、抗菌剂、抗氧剂及润滑剂按比例在混料机高速搅拌混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出，制备成PBT抗菌母粒，置于110℃下烘干备用。熔融挤出温度在210-235℃之间，螺杆转速为380转/分；
(3)将步骤(2)中制备的PBT抗菌母粒及所述除玻璃纤维外的各种原料树脂及助剂在混料机中高速搅拌3分钟，使各组分充分搅拌，混合均匀；
(4)将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱玻璃纤维挤出，熔融挤出温度在210-250℃之间，螺杆转速为380转/分；
(5)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
以上所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料主要应用在使用环境较为苛刻的医学仪器、电子电器等高端领域。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料不仅具有较高的机械强度，明显改善普通增强PBT材料易翘曲变形的缺点，并且能显著抑制细菌生长。
具体实施方式
实施例1
按照实施例1中的工艺条件和表1中的物料配比制备PBT抗菌母粒。
表1PBT抗菌母粒各分量百分比
PBT-B及抗菌粉均需提前在110℃下烘2小时，再将烘干后的PBT-B、抗菌剂、抗氧剂及润滑剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，同时在双螺杆挤出机中经过双螺杆高速剪切、混炼、由模头挤出、拉条、干燥、切粒、过磁，制备成PBT抗菌母粒，烘干后包装好备用。
螺杆温度：一区200℃、二区230℃、三区225℃、四区220℃、五区215℃、六区210℃、七区225℃、八区230℃、模头235℃。
实施例2
按照实施例2中的工艺条件和表2中的物料配比制备新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料。
表2各组分重量百分比
PBT-A、PET均需提前在110℃下烘2小时，ABS需提前在80℃下烘2小时。再将上述制备好的PBT抗菌母粒、各组份原料树脂及助剂按比例混合均匀后送入双螺杆挤出机中，同时在双螺杆挤出机中加入无碱玻璃纤维经过双螺杆高速剪切、混炼、由模头挤出、拉条、干燥、切粒、过磁和包装。
螺杆温度：一区210℃、二区245℃、三区235℃、四区230℃、五区225℃、六区235℃、七区240℃、八区250℃、模头250℃。
性能测试
按照上述各组份物料配比制备的新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料进行性能测试，其性能测试结果见表2。
表2实际测试性能表
以上实施例仅用于解释及描述本发明，不针对发明作任何形式的限制，凡依本发明技术方案作出的改变，所产生的功能作用未能超出本发明技术方案的范围是，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，包括以下原料，按重量百分比为：
PBT树脂A5.6～59.6；
PBT树脂B5～15；
PET树脂4～12；
ABS树脂4～12；
增韧/相容剂为6～11；
抗菌剂0.6～1.2；
无碱玻璃纤维20～40；
偶联剂0.2～0.4；
成核剂0.1～0.3；
抗氧剂0.2～0.5；
润滑剂为0.3～2。
2.根据权利要求1所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述PBT树脂A特性粘度为1.0dl/g、B粘特性度为的0.86dl/g，PET树脂粘度为0.68dl/g，ABS树脂丁二烯含量在25％以上。
3.根据权利要求2所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述增韧/相容剂为乙烯类三元共聚物。
4.根据权利要求3所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述抗菌剂为是以磷酸锆为载体，银为活性组分的高效、安全和耐热的广谱性抗菌剂。
5.根据权利要求4所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为一种无碱玻璃纤维。
6.根据权利要求5所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂铝酸酯偶联剂的一种或几种。
7.根据权利要求6所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所成核剂为无机物、低分子羧酸盐或高分子离聚物的一种或几种复配而成。
8.根据权利要求7所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸脂类、铜盐类的一种或几种复配而成。
9.根据权利要求8所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料，其特征在于，所述润滑剂为改性乙撑双硬脂酸酰胺或硅酮粉中的一种或两种复配而成的混合物。
10.一种制备根据权利要求1-9任何一项所述新型抗菌防翘曲增强PBT复合材料的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)PBT-A、PBT-B及PET在110℃下烘2小时，ABS在80℃下烘2小时；
(2)将烘干后的PBT-B、抗菌剂、抗氧剂及润滑剂按比例在混料机搅拌混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出，制备成PBT抗菌母粒，置于110℃下烘干备用。熔融挤出温度在210-235℃之间，螺杆转速为380转/分；
(3)将步骤(2)中制备的PBT抗菌母粒及所述除玻璃纤维外的各种原料树脂及助剂在混料机中高速搅拌3分钟，使各组分充分搅拌，混合均匀；
(4)将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，将混合好的物料加入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的同时，引入无碱玻璃纤维挤出，熔融挤出温度在210-250℃之间，螺杆转速为380转/分；
(5)造粒及后处理：对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过强磁得到成品。
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