PBT复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PBT复合材料及其制备方法，所述PBT复合材料由以下原料制备得到：PBT、石墨烯微片、碳纳米管、乙烯

【技术实现步骤摘要】
PBT复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，特别是涉及一种PBT复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是五大工程塑料之一，具有机械性能强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变小等优点，广泛应用于电子电器零件、汽车零件、电子封装，节能灯和热交换器等领域。但是，PBT和其他的树脂材料一样，本身的热导率比较低，限制了其应用范围，需要对其进行导热改性。同时，电磁污染问题日益突出。电磁干扰不仅会妨碍设备的正常运行，引起信息泄露，而且会对人体健康造成重大危害。电磁屏蔽材料通过吸收或反射损耗实现对电磁波的屏蔽，其中以吸收损耗为主的材料备受青睐，该类材料将吸收的电磁波能量转化为焦耳热能，有效避免了二次污染问题。
[0003]目前，现有技术中对电磁屏蔽或导热的PBT做了一些研究，例如：中国专利CN 109135207A公开了一种高性能电磁屏蔽PBT复合材料及其制备方法，由以下重量份的组分制成：PBT为80份100份；功能化复合填料为10份20份；抗氧剂为0.1份0.5份；功能化复合填料为通过对富勒烯进行表面氨基修饰，对PPTA纤维进行酸化处理后，制成一种互穿网络结构的功能化复合填料。中国专利CN 113621222A公开了一种低熔点PBT电磁屏蔽复合材料及其制备方法，将PBT基料母粒、石墨烯材料、分散剂加入到高速搅拌机中搅拌，后加入复配相容剂、无机纳米材料、LCP纤维、亚麻纤维、碳纤维继续搅拌，再将混合物加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒得到改性PBT材料。中国专利CN 103351584A公开了一种具有屏蔽作用的导热PBT复合材料及制备方法，由下述重量份数的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、铝粉、增韧剂、偶联剂、抗氧剂、热稳定剂、润滑剂。中国专利CN 114479368A公开了一种导热PBT复合材料，该材料由以下组分按重量份制备而成：100份PBT、8 20份三氧化二铝、2 3份纳米二氧化硅、1 2份偶联剂，0.5 1份季戊四醇和0.5 1份抗氧剂。中国专利CN 108148361A公开了一种导热PBT材料及其制备方法和应用，导热PBT材料的原料包括PBT和氮化铝，PBT和氮化铝的投料质量比为1︰0.50 1.25，以质量分数计，原料还包括分别占原料的质量分数为2 5％的偶联剂、1 3％的分散剂和3 10％的增韧剂，其中，增韧剂为烯烃类树脂与乙烯醋酸乙烯酯共聚物按质量比1：0.5～2构成的组合。从上述专利中可以看出，目前现有技术中，主要通过以石墨烯，或富勒烯等碳纳米填料实现电磁屏蔽功能，以氮化铝，或铝粉，或三氧化二铝等含铝填料实现导热功能。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的之一是提供一种PBT复合材料，该复合材料具有优异的电磁屏蔽和导热性能，可广泛应用于需要电磁屏蔽和导热功能的电子元器件领域。
[0005]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0006]一种PBT复合材料，该PBT复合材料由以下重量份的原料制备而成：
[0007][0008]所述PBT复合材料具有网络隔离结构，其中碳纳米管选择性分布于PBT基体中形成隔离结构。
[0009]在其中一些实施例中，所述PBT复合材料，由以下重量份的原料制备而成：
[0010][0011]在其中一些实施例中，所述PBT复合材料，由以下重量份的原料制备而成：
[0012][0013]在其中一些实施例中，所述PBT的数均相对分子质量为28000～36000g/mol。
[0014]在其中一些实施例中，所述石墨烯微片的直径为36～44μm，厚度为20～40nm；所述碳纳米管的外径为10～16nm，长度为1～11μm。
[0015]在其中一些实施例中，所述乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物中的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝率为7～9％；所述乙酸乙烯酯
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乙烯共聚物乳液的黏度为500～1000MPa
·
s。
[0016]本专利技术的另一目的是提供上述PBT复合材料的制备方法。
[0017]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0018]一种PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)将所述石墨烯微片加入到搅拌机中，升温至95～105℃搅拌0.5～1h后，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0.5～1h后冷却至室温，得到改性石墨烯微片；
[0020](2)将所述碳纳米管加入到搅拌机中，升温至95～105℃搅拌0.5～1h后，再加入γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0.5～1h后冷却至室温，得到改性碳纳米管；
[0021](3)将所述PBT置于100～115℃的温度下干燥2～4小时后，冷却，将冷却后的PBT、改性石墨烯微片、乙烯
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丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物以及所述β
‑
(4
‑
羟基苯基
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3,5
‑
二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯加入到搅拌机中进行混合；
[0022](4)将步骤(3)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，工艺参数包括：一区温度为215～235℃，二区温度为215～235℃，三区温度为220～240℃，四区温度为220～240℃，五区温度为225～245℃，六区温度为225～245℃，七区温度为225～245℃，八区温度为225～245℃，模头温度为225～245℃，螺杆转速为400～800rpm；将挤出的粒子置于液氮中浸泡后粉碎，干燥后筛选150～350μm的颗粒A备用；
[0023](5)将步骤(4)得到的颗粒A与所述的乙酸乙烯酯
‑
乙烯共聚物乳液置于高速搅拌器中进行混合5～15min后，加入所述的改性碳纳米管继续混合5～15min，所得的混合物在真空烘箱中55～65℃干燥10～14h得到颗粒B；将干燥后的颗粒B置于压片机中，在230～240℃、15～20MPa下热压5～15min即得PBT复合材料。
[0024]在其中一些实施例中，所述PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025](1)将所述石墨烯微片加入到搅拌机中，升温至98～102℃搅拌0.6～0.9h后，再加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0.6～0.9h后冷却至室温，得到改性石墨烯微片；
[0026](2)将所述碳纳米管加入到搅拌机中，升温至98～102℃搅拌0.6～0.9h后，再加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0.6～0.9h后冷却至室温，得到改性碳纳米管；
[0027](3)将所述PBT置于105～110℃的温度下干燥2.5～3.5小时后，冷却，将冷却后的PBT、改性石墨烯微片、乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物以及所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PBT复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：所述PBT复合材料具有网络隔离结构，其中碳纳米管选择性分布于PBT基体中形成隔离结构。2.根据权利要求1所述的PBT复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：3.根据权利要求2所述的PBT复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：3.根据权利要求2所述的PBT复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：4.根据权利要求1所述的PBT复合材料，其特征在于，所述PBT的数均相对分子质量为
28000～36000g/mol。5.根据权利要求1所述的PBT复合材料，其特征在于，所述石墨烯微片的直径为36～44μm，厚度为20～40nm；和/或，所述碳纳米管的外径为10～16nm，长度为1～11μm。6.根据权利要求1所述的PBT复合材料，其特征在于，所述乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物中的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝率为7～9％；和/或，所述乙酸乙烯酯
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乙烯共聚物乳液的黏度为500～1000MPa
·
s。7.一种如权利要求1
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6任一项所述的PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将所述石墨烯微片加入到搅拌机中，升温至95～105℃搅拌0.5～1h后，再加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0.5～1h后冷却至室温，得到改性石墨烯微片；(2)将所述碳纳米管加入到搅拌机中，升温至95～105℃搅拌0.5～1h后，再加入γ
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氨丙基三乙氧基硅烷搅拌0.5～1h后冷却至室温，得到改性碳纳米管；(3)将所述PBT置于100～115℃的温度下干燥2～4小时后，冷却，将冷却后的PBT、改性石墨烯微片、乙烯
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丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物以及所述β
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(4
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羟基苯基
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3,5
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二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯加入到搅拌机中进行混合；(4)将步骤(3)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中进行熔融挤出，造粒，工艺参数包括：一区温度为215～235℃，二区温度为215～235℃，三区温度为220～240℃，四区温度为220～240℃，五区温度为225～245℃，六区温度为225～245℃，七区温度为225～245℃，八区温度为225～245℃，模头温度为225～245℃，螺杆转速为400～800rpm；将挤出的粒子置于液氮中浸泡后粉碎，干燥后筛选150～350μm的颗粒A备用；(5)将步骤(4)得到的颗粒A与所述的乙酸乙烯酯
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乙烯共聚物乳液置于高速搅拌器中进行混合5～15min后，加入所述的改性碳纳米管继续混合5～15m...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，卢健体，易庆锋，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：