CN101633773B - 一种pbt/abs合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PBT/ABS合金及其制备方法，所述的合金包括以下组分及含量为原料：对苯二甲酸环丁二醇酯(CBT)0.01-99.99重量份、ABS树脂0.01-99.99重量份，将将对苯二甲酸环丁二醇酯、ABS树脂混合、反应，得到PBT/ABS合金。与现有技术相比，本发明PBT/ABS合金力学性能优良，采用PBT的分子量环状齐聚物CBT与ABS树脂进行原位聚合的方式来制备PBT/ABS合金，与传统的PBT/ABS熔融共混体系相比，无论是两相的界面相容性还是力学性能都有了明显的提高，同时，本发明采用双螺杆反应挤出工艺、反应釜聚合工艺来制备，容易实现工业化，非常有利于产品生产开发及应用。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料，尤其涉及一种PBT/ABS合金及其制备方法。
背景技术
酯类聚合物如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，由于其具有较高的韧性、强度、耐水，耐化学腐蚀以及不导电等优异性能，在工程方面具有广泛的用途，尤其是在汽车、建筑和结构材料等方面。现在正逐日增多地应用于包装、汽车零部件等，其每年的体积用量已基本占去整个工程塑料的11％左右。然而，PBT也有其自身的缺点，比如：结晶收缩率大、尺寸稳定性差以及缺口敏感等缺点，从而限制了它的应用。
ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是目前产量最大、应用最广泛的塑料，价格也比较便宜。它不仅具有韧、硬、刚相均衡的力学性能，而且具有较好的尺寸稳定性、表面光泽度、耐低温性、着色加工性和加工流动性。因而将PBT与ABS进行共混，可以制得性能优异的塑料合金，实现树脂的高性能化。
将PBT与ABS树脂进行熔融共混的工作已经开展了很多，然而二者的相容性并不是很好。目前，主要是通过加入相容剂的方法来改善二者的相容性，从而提高其力学性能，然而，这种方法需要额外的相容剂，而且两相的界面相容性以及产品的力学性能仍然不是很理想。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种产品力学性能优良、两相相容性好的PBT/ABS合金及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种PBT/ABS合金，其特征在于，该合金包括以下组分及含量为原料：
对苯二甲酸环丁二醇酯(CBT) 0.01-99.99重量份；
ABS树脂 0.01-99.99重量份。
所述的对苯二甲酸环丁二醇酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n＝2-10。
所述的对苯二甲酸环丁二醇酯包括对苯二甲酸环丁二醇酯100号(CBT100)、对苯二甲酸环丁二醇酯160号(CBT160)。
一种PBT/ABS合金的制备方法，其特征在于，该方法采用原位聚合法制备，具体包括以下步骤：
(1)按照以下组分及含量备料：
对苯二甲酸环丁二醇酯(CBT) 0.01-99.99重量份
ABS树脂 0.01-99.99重量份；
(2)将对苯二甲酸环丁二醇酯、ABS树脂混合、反应，得到PBT/ABS合金。
所述的步骤(2)的混合、反应具体包括：将对苯二甲酸环丁二醇酯与ABS树脂在高混机中充分混合均匀，然后在双螺杆挤出机中于100-300℃进行反应挤出。
所述的步骤(2)的混合、反应具体包括：将对苯二甲酸环丁二醇酯与ABS树脂放入反应釜中，于100-300℃进行反应。
所述的对苯二甲酸环丁二醇酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n＝2-10。
所述的对苯二甲酸环丁二醇酯包括对苯二甲酸环丁二醇酯100号(CBT100)、对苯二甲酸环丁二醇酯160号(CBT160)。
CBT(对苯二甲酸环丁二醇酯)是以PBT为原料，用催化剂在溶液中将PBT裂解为短链的齐聚物，并闭合成环状得到的。CBT是不同低分子量环状齐聚物的混合物，它的特点是在加热的情况下，会变的像水一样，粘度很低，若加入催化剂并在适当的温度下，CBT会聚合成高分子量的PBT树脂。因此，本发明采用这种新型材料CBT与ABS树脂进行原位聚合的方式来制备PBT/ABS合金，其两相的相容性和力学性能与熔融共混体系的PBT/ABS合金相比都有了明显的提高。
与现有技术相比，本发明的PBT/ABS合金力学性能优良，采用PBT的分子量环状齐聚物CBT与ABS树脂进行原位聚合的方式来制备PBT/ABS合金，与传统的PBT/ABS熔融共混体系相比，无论是两相的界面相容性还是力学性能都有了明显的提高，同时，本发明采用双螺杆反应挤出工艺、反应釜聚合工艺来制备，容易实现工业化，非常有利于产品生产开发及应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取10重量份ABS与90重量份CBT100，放入高混机进行混合均匀，然后倒入双螺杆挤出机，于200℃进行反应挤出，造粒。注射样条，测力学性能，结果如表1所示。
实施例2
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取50重量份ABS和50重量份CBT160，放入高混机进行混合均匀，然后倒入双螺杆挤出机，于240℃进行反应挤出，造粒。注射样条，测力学性能，结果如表1所示。
实施例3
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取90重量份ABS和10重量份CBT，放入高混机进行混合均匀，然后倒入双螺杆挤出机，于260℃进行反应挤出，造粒。注射样条，测力学性能，结果如表1所示。
实施例4
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取10重量份ABS与90重量份CBT100，放入反应釜中，于200℃进行反应聚合，造粒。注射样条，测力学性能，结果如表1所示。
实施例5
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取50重量份ABS与50重量份CBT160，放入反应釜中，于240℃进行反应聚合，造粒。注射样条，测力学性能，结果如表1所示。
实施例6
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取50重量份ABS与50重量份CBT，放入反应釜中，于260℃进行反应聚合，造粒。注射样条，测力学性能，结果如表1所示。
实施例7
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取0.01重量份ABS与99.99重量份CBT，放入高混机进行混合均匀，然后倒入双螺杆挤出机，于100℃进行反应挤出，造粒，注射样条，测力学性能，结果如表1所示；所述的CBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n＝2。
实施例8
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取99.99重量份ABS与0.01重量份CBT，放入高混机进行混合均匀，然后倒入双螺杆挤出机，于300℃进行反应挤出，造粒，注射样条，测力学性能，结果如表1所示；所述的CBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n＝5。
实施例9
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取20重量份ABS与80重量份CBT，放入反应釜中，于100℃进行反应聚合，造粒，注射样条，测力学性能，结果如表1所示；所述的CBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n＝8。
实施例10
一种PBT/ABS合金的制备方法，包括：取30重量份ABS与70重量份CBT，放入反应釜中，于300℃进行反应聚合，造粒，注射样条，测力学性能，结果如表1所示；所述的CBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n＝10。
表1实施例1-10的力学性能表
| 缺口冲击强度(J/m) | 拉伸强度(Mpa) | 断裂伸长率(％) | 弯曲模量(Mpa) | 弯曲强度(Mpa) | |
| 实施例1 | 15.1 | 55.3 | 29.8 | 2056 | 70.8 |
| 实施例2 | 9.5 | 62.6 | 19.5 | 2842 | 83.32 |
| 实施例3 | 7.9 | 65.9 | 11.6 | 2924 | 89.82 |
| 实施例4 | 15.5 | 56.3 | 30.3 | 2166 | 72.1 |
| 实施例5 | 9.8 | 62.4 | 20.1 | 2803 | 85.4 |
| 实施例6 | 7.8 | 66.1 | 11.4 | 3012 | 88.95 |
| 实施例7 | 7.3 | 67.8 | 10.9 | 2980 | 90.3 |
| 实施例8 | 15.8 | 55.0 | 30.0 | 1980 | 68.1 |
| 实施例9 | 8.3 | 64.8 | 14.5 | 2953 | 87.3 |
| 实施例10 | 8.7 | 63.17 | 17.1 | 2872 | 86.2 |
| PBT/ABS共混物 | |||||
| PBT 10wt％ | 12.2 | 45.7 | 20.917 | 1318 | 60.14 |
| PBT 50wt％ | 7.483 | 52.47 | 6.07 | 2093.23 | 73.96 |
| PBT 90wt％ | 5.779 | 53.9 | 7.27 | 2062.79 | 74.73 |
注：以上样品的测试标准为ASTM标准。
Claims (5)
1.一种PBT/ABS合金，其特征在于，该合金包括以下组分及含量为原料：
对苯二甲酸环丁二醇酯 50-80重量份；
ABS树脂20-50重量份；
所述的对苯二甲酸环丁二醇酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n=2-10。
2.根据权利要求1所述的PBT/ABS合金，其特征在于，所述的对苯二甲酸环丁二醇酯为对苯二甲酸环丁二醇酯100号或对苯二甲酸环丁二醇酯160号。
3.一种PBT/ABS合金的制备方法，其特征在于，该方法采用原位聚合法制备，具体包括以下步骤：
（1）按照以下组分及含量备料：
对苯二甲酸环丁二醇酯 50-80重量份
ABS树脂20-50重量份；
（2）将对苯二甲酸环丁二醇酯、ABS树脂混合、反应，得到PBT/ABS合金；
所述的对苯二甲酸环丁二醇酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯的低分子量环状齐聚物，其结构式为：
其中n=2-10；
所述的步骤（2）的混合、反应具体包括：将对苯二甲酸环丁二醇酯与ABS树脂在高混机中充分混合均匀，然后在双螺杆挤出机中于100－300℃进行反应挤出。
4.根据权利要求3所述的PBT/ABS合金的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）的混合、反应具体包括：将对苯二甲酸环丁二醇酯与ABS树脂放入反应釜中，于100－300℃进行反应。
5.根据权利要求3或4所述的PBT/ABS合金的制备方法，其特征在于，所述的对苯二甲酸环丁二醇酯为对苯二甲酸环丁二醇酯100号或对苯二甲酸环丁二醇酯160号。
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