一种耐高温抗静电PET材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种耐高温抗静电PET材料及其制备方法，以重量份数计由如下组分组成：聚对苯二甲酸乙二酯树脂60‑70份；聚合多元醇15‑20份、纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷5‑10份、增韧剂3‑10份；抗静电剂10‑15份；抗氧剂0.5‑3份；分散剂4‑8份；光屏蔽剂1‑5份。本发明通过添加聚合多元醇和纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷，利用二者的协同作用，使制得的PET材料不仅具有良好的抗静电性能，同时其在高温下仍能保持良好的力学性能。

权利要求

1.一种PET材料，其特征在于，以重量份数计由如下组分组成：其中，所述聚合多元醇为聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的混合物，所述聚合多元醇中聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:(2～5)。

2.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，以重量份数计由如下组分组成：

3.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。

4.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述抗静电剂为烷基磷酸酯二乙醇铵盐。

5.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂

1076的复配物。

6.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

7.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述聚合多元醇中聚乙烯醇和己二酸

1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:3。

8.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷的的制备方法为：(a)将纳米银分散于二羟基聚二苯基硅氧烷乳液中，超声分散1～2h，制得分散液；

(b)将分散液加入带有回流冷凝器和搅拌器的密闭容器中，然后升温至70～80℃，搅拌回流2～3h，得到纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷。

9.根据权利要求8所述的PET材料，其特征在于，所述纳米银和二羟基聚二苯基硅氧烷乳液的质量比为1:(2～3)。

10.根据权利要求9所述的PET材料，其特征在于，所述纳米银和二羟基聚二苯基硅氧烷乳液的质量比为1:2。

11.根据权利要求1所述的PET材料，其特征在于，所述光屏蔽剂为氧化锌。

12.权利要求1-11任一项所述的PET材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将聚对苯二甲酸乙二酯树脂烘干至含水率低于0.5％；

S2、将聚对苯二甲酸乙二酯树脂、增韧剂、抗静电剂、抗氧剂、分散剂及光屏蔽剂加入高速混合机中，充分搅拌混合10-20分钟；

S3、将聚合多元醇和纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷及S2的混合物加入双螺杆挤出机中，充分熔融塑化、捏合混炼，经挤出造粒即得PET材料。

说明书

一种耐高温抗静电PET材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种抗静电材料，具体涉及一种耐高温抗静电PET材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate(简称PBT)，属于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂，具有力学性能和加工性能好等优异之处。为了使PBT材料能够更广泛地应用于汽车、电子、电气行业，需要使其具备更好的抗静电性能，并且最好能够同时优化其他性能并延长其使用寿命。

[0003] CN 106530656A公开了一种抗静电PBT材料及其制备方法，所述PBT材料以重量份数计由如下组分组成：聚对苯二甲酸乙二酯树脂80-100份；增韧剂3-10份；抗静电剂20-30份；抗氧剂0.5-3份；分散剂4-8份；二氧化钛纳米粒子8-15份；光屏蔽剂1-5份。虽然该方法制备得到的PBT材料非常优异的抗静电性能，但其耐高温性能较差，在高温条件下无法使用。

发明内容

[0004] 为解决现有技术的不足，本发明提供了一种耐高温且抗静电PET材料及其制备方法，通过添加聚合多元醇和纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷，利用二者的协同作用，使制得的PET材料不仅具有良好的抗静电性能，同时其在高温下仍能保持良好的力学性能。

[0005] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

[0006] 第一方面本发明提供了一种抗静电PET材料，以重量份数计由如下组分组成：

[0007]

[0008] 其中，聚对苯二甲酸乙二酯树脂的重量份可为60份、62份、64份、66份、68份或70份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；聚合多元醇的重量份可为15份、16份、17份、18份、19份或20份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；纳米改性的二羟基聚二苯基硅氧烷的重量份可为5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；增韧剂的重量份可为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；抗静电剂的重量份可为10份、11份、12份、13份、14份或15份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；抗氧剂的重量份可为0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份或3份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；分散剂的重量份可为4份、5份、6份、7份或8份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；光屏蔽剂的重量份可为1份、2份、3份、4份或5份等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。

[0009] 以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

[0010] 作为本发明优选的技术方案，以重量份数计由如下组分组成：

[0011]

[0012] 本发明中以上述优选配比制备得到的PET材料性能最优。

[0013] 作为本发明优选的技术方案，前述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。

[0014] 作为本发明优选的技术方案，前述抗静电剂为烷基磷酸酯二乙醇铵盐。

[0015] 作为本发明优选的技术方案，前述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂1076的复配物。

[0016] 作为本发明优选的技术方案，前述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。

[0017] 作为本发明优选的技术方案，所述聚合多元醇为聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的混合物，其中聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:(2～5)，例如1:2、1:3、1:4或1:5等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行，进一步优选为1:3。

[0018] 优选地，所述纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷的的制备方法为：

[0019] (a)将纳米银分散于二羟基聚二苯基硅氧烷乳液中，超声分散1～2h，制得分散液；

[0020] (b)将分散液加入带有回流冷凝器和搅拌器的密闭容器中，然后升温至70～80℃，搅拌回流2～3h，得到纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷；

[0021] 其中，超声分散的时间可为1h、1.3h、1.5h、1.7h或2h等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；步骤(b)中升温温度可为70℃、73℃、75℃、77℃或80℃等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行；搅拌回流时间可为2h、2.3h、2.5h、2.7h或3h等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行。

[0022] 优选地，所述纳米银和二羟基聚二苯基硅氧烷乳液的质量比为1:(2～3)，例如1:2、1:2.3、1:2.5、1:2.7或1:3等，但并不仅限于所列举的数值，所列范围内其他数值均可行，优选为1:2。

[0023] 作为本发明优选的技术方案，，前述光屏蔽剂为氧化锌。

[0024] 第二方面，本发明还公开了前述的PET材料的制备方法，包括如下步骤：

[0025] S1、将聚对苯二甲酸乙二酯树脂烘干至含水率低于0.5％；

[0026] S2、将聚对苯二甲酸乙二酯树脂、增韧剂、抗静电剂、抗氧剂、分散剂及光屏蔽剂加入高速混合机中，充分搅拌混合10-20分钟；

[0027] S3、将聚合多元醇和纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷及S2的混合物加入双螺杆挤出机中，充分熔融塑化、捏合混炼，经挤出造粒即得PET材料。

[0028] 本发明的有益之处在于：

[0029] 本发明通过添加聚合多元醇和纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷，利用二者的协同作用，使制得的PET材料不仅具有良好的抗静电性能，表面电阻均在105Ω以上，同时其在300℃的高温下仍能保持良好的力学性能，其Izod冲击强度可达55KJ/m2，拉伸前度可达55MPa。

具体实施方式

[0030] 以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

[0031] 实施例1：制备纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷

[0032] 将纳米银分散于二羟基聚二苯基硅氧烷乳液中(其中，纳米银和二羟基聚二苯基硅氧烷乳液的质量比为1:2)，超声分散1.5h，制得分散液；将分散液加入带有回流冷凝器和搅拌器的密闭容器中，然后升温至75℃，搅拌回流2.5h，得到纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷。

[0033] 实施例2：制备纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷

[0034] 将纳米银分散于二羟基聚二苯基硅氧烷乳液中(其中，纳米银和二羟基聚二苯基硅氧烷乳液的质量比为1:2.5)，超声分散1h，制得分散液；将分散液加入带有回流冷凝器和搅拌器的密闭容器中，然后升温至70℃，搅拌回流3h，得到纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷。

[0035] 实施例3：制备纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷

[0036] 将纳米银分散于二羟基聚二苯基硅氧烷乳液中(其中，纳米银和二羟基聚二苯基硅氧烷乳液的质量比为1:3)，超声分散2h，制得分散液；将分散液加入带有回流冷凝器和搅拌器的密闭容器中，然后升温至80℃，搅拌回流2h，得到纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷。实施例4：制备PET材料

[0037] S1、将65份的聚对苯二甲酸乙二酯树脂烘干至含水率低于0.5％；

[0038] S2、将已烘干的65份的聚对苯二甲酸乙二酯树脂、7份增韧剂乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、13份抗静电剂烷基磷酸酯二乙醇铵盐、2份抗氧剂1010与抗氧剂1076的复配物、6份分散剂聚乙烯吡咯烷酮及3份光屏蔽剂氧化锌加入高速混合机中，充分搅拌混合10-20分钟；

[0039] S3、将17份聚合多元醇(其中，聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:3)、7份实施例1制得的纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷及S2的混合物加入双螺杆挤出机中，充分熔融塑化、捏合混炼，经挤出造粒即得PET材料。

[0040] 实施例5：制备PET材料

[0041] S1、将60份的聚对苯二甲酸乙二酯树脂烘干至含水率低于0.5％；

[0042] S2、将已烘干的60份聚对苯二甲酸乙二酯树脂、10份增韧剂乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、10份抗静电剂烷基磷酸酯二乙醇铵盐、3份抗氧剂1010与抗氧剂1076的复配物、4份分散剂聚乙烯吡咯烷酮及5份光屏蔽剂氧化锌加入高速混合机中，充分搅拌混合10-20分钟；

[0043] S3、将20份聚合多元醇(其中，聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:2)、10份实施例2制得的纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷及S2的混合物加入双螺杆挤出机中，充分熔融塑化、捏合混炼，经挤出造粒即得PET材料。

[0044] 实施例6：

[0045] S1、将70份的聚对苯二甲酸乙二酯树脂烘干至含水率低于0.5％；

[0046] S2、将已烘干的70份聚对苯二甲酸乙二酯树脂、3份增韧剂乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、15份抗静电剂烷基磷酸酯二乙醇铵盐、0.5重量份抗氧剂1010与抗氧剂1076的复配物、8份分散剂聚乙烯吡咯烷酮及1份光屏蔽剂4份分散剂聚乙烯吡咯烷酮加入高速混合机中，充分搅拌混合10-20分钟；

[0047] S3、将15份聚合多元醇(其中，聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:5)、5份实施例3制得的纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷及S2的混合物加入双螺杆挤出机中，充分熔融塑化、捏合混炼，经挤出造粒即得PET材料。

[0048] 对比例1：

[0049] 除了不添加聚合多元醇外，其他物料用量与制备方法均与实施例4中相同，制得PET材料。

[0050] 对比例2

[0051] 除了不添加纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷外，其他物料用量与制备方法均与实施例4中相同，制得PET材料。

[0052] 对比例3：

[0053] 除了聚合多元醇中聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:1外，其他物料用量与制备方法均与实施例4中相同，制得PET材料。

[0054] 对比例4：

[0055] 除了聚合多元醇中聚乙烯醇和己二酸1，4-丁二醇酯二元醇的质量比为1:7外，其他物料用量与制备方法均与实施例4中相同，制得PET材料。

[0056] 性能检测

[0057] 对实施例4-6及对比例1-4所得产品进行性能测试，拉伸强度按ISO-527标准测试，拉伸速度为50mm/min；Izod冲击强度按ISO-180标准测试；抗静电性能通过表面电阻测试进行评判。测试结果见表1。

[0058] 表1实施例4-6及对比例1-4性能测试

[0059]

[0060] 综合实施例4-6和对比例1-4的结果可以看出，本发明通过添加聚合多元醇和纳米银改性的二羟基聚二苯基硅氧烷，利用二者的协同作用，使制得的PET材料不仅具有良好的抗静电性能，表面电阻均在105Ω以上，同时其在300℃的高温下仍能保持良好的力学性能，其Izod冲击强度可达55KJ/m2，拉伸前度可达55MPa。

[0061] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。