CN101709138A - 一种玻璃纤维增强的pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于改性PBT复合材料领域，涉及一种玻璃纤维增强的PBT复合材料，包括：PBT、ABS、玻璃纤维、抗氧剂、相容剂和其他添加剂，按照重量份，上述成份的重量份分别为：PBT60～90；ABS10～40；玻璃纤维5～30；抗氧剂0.1～5；相容剂0.1～5；其他添加剂0.1～5；本发明所制得改性PBT复合材料不仅具有优良的强度，还具有良好的冲击强度及尺寸稳定性；同时所需原材料来源广泛，方便易得，可以广泛应用于电子、电气、汽车、家用电器等领域。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强PBT复合材料；本发明同时还涉及所述改性PBT复合材料的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是一种应用日益广泛的工程塑料，其具有结晶速度快，电气性能优异，耐化学药品性好，耐候性优异，突出的耐摩擦性，因此而被广泛应用于电子、电气、汽车、家用电器等领域。但是，PBT存在的某些缺点，如强度低、耐热性差等，却大大限制了其发展应用。
目前，有相当大一部分的PBT增强材料均是以玻璃纤维作为其增强改性的方法。增强后的PBT不仅提高了PBT的耐疲劳强度和硬度，在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、耐磨擦等方面均有显著提高。然而，玻璃纤维增强后的PBT却仍有不足之处，材料的韧性差，制件翘曲性严重，尺寸稳定性差，限制了其在某些领域的发展应用。
发明内容
本发明的目的是在利用玻璃纤维提高PBT材料强度的同时，克服其韧性差，尺寸稳定性差的缺陷，提供一种冲击强度高、尺寸稳定性好的玻璃纤维增强PBT复合材料，同时还提供该种PBT复合材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种玻璃纤维增强的PBT复合材料，包括：PBT、ABS、玻璃纤维、抗氧剂、相容剂和其他添加剂，其特征在于，按照重量份，上述成份的重量份分别为：
PBT 60～90；
ABS 10～40；
玻璃纤维 5～30；
抗氧剂 0.1～5；
相容剂 0.1～5；
其他添加剂 0.1～5；
其中，PBT、ABS和玻璃纤维的重量份之和为100份。
上述技术方案中，所述PBT、ABS、玻璃纤维、抗氧剂、相容剂和其他添加剂都是本领域技术人员公知的常用的成份，具体地：
所述PBT选自工业上通用的聚对苯二甲酸丁二醇酯，其相对密度为1.3～1.5g/cm3，熔体粘度为0.6～1.1。
所述ABS为工业生产上通用的ABS，一般控制丁二烯含量为5～30(重量份)，丙烯腈含量为40～70(重量份)，苯乙烯含量为40～70(重量份)。
所述玻璃纤维选自：无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或高碱玻璃纤维中的一种或一种以上的混合物。
所述抗氧剂选自：抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或一种以上的混合物。
抗氧剂1010的CAS号为：6683-19-8，分子式为：C73H108O12，化学名为：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；
抗氧剂168的CAS号为：31570-04-4，分子式为：C42H63O3P，化学名为：亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯；
所述相容剂选自：一种乙烯-丙烯酸酯接枝缩水甘油酯。
所述其他添加剂选自：光稳定剂、紫外吸收剂以及色粉。
上述玻璃纤维增强的PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述重量配比称取除玻璃纤维以外的所有原料；
(2)将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；
(3)将预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，即可制得玻璃纤维增强的PBT复合材料。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明所制得PBT复合材料不仅具有优良的强度，还具有良好的冲击强度及尺寸稳定性；同时所需原材料来源广泛，方便易得。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
按下述配方备料：
(a)PBT 60质量份
(b)ABS 30质量份
(c)玻璃纤维 10质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例二
按下述配方备料：
(a)PBT 60质量份
(b)ABS 25质量份
(c)玻璃纤维 15质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例三
按下述配方备料：
(a)PBT 60质量份
(b)ABS 20质量份
(c)玻璃纤维 20质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例四
按下述配方备料：
(a)PBT 60质量份
(b)ABS 15质量份
(c)玻璃纤维 25质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例五
按下述配方备料：
(a)PBT 60质量份
(b)ABS 10质量份
(c)玻璃纤维 30质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例六
按下述配方备料：
(a)PBT 65质量份
(b)ABS 25质量份
(c)玻璃纤维 10质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例七
按下述配方备料：
(a)PBT 65质量份
(b)ABS 20质量份
(c)玻璃纤维 15质量份
(d)抗氧剂 0.7质量份
(e)相容剂 0.4质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例八
按下述配方备料：
(a)PBT 65质量份
(b)ABS 15质量份
(c)玻璃纤维 20质量份
(d)抗氧剂 0.4质量份
(e)相容剂 0.7质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例九
按下述配方备料：
(a)PBT 65质量份
(b)ABS 10质量份
(c)玻璃纤维 25质量份
(d)抗氧剂 0.4质量份
(e)相容剂 0.7质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例十
按下述配方备料：
(a)PBT 70质量份
(b)ABS 20质量份
(c)玻璃纤维 10质量份
(d)抗氧剂 0.4质量份
(e)相容剂 0.7质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例十一
按下述配方备料：
(a)PBT 70质量份
(b)ABS 15质量份
(c)玻璃纤维 15质量份
(d)抗氧剂 0.4质量份
(e)相容剂 0.7质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
实施例十二
按下述配方备料：
(a)PBT 70质量份
(b)ABS 10质量份
(c)玻璃纤维 20质量份
(d)抗氧剂 0.4质量份
(e)相容剂 0.7质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
对比例
按下述配方备料：
(a)PBT 70质量份
(c)玻璃纤维 30质量份
(d)抗氧剂 0.4质量份
(e)相容剂 0.7质量份
(f)其他添加剂 0.9质量份
先将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；将该预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，得到玻璃纤维增强的PBT复合材料。其测试结果如表1中所示。
这些实施例仅用于说明本发明而不应该限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明所述内容之后，本领域技术人员对本发明做各种等价形式的改动或修改，这些等价形式同样属于本申请的权利要求书所限定的范围。
表1：各实施例及对比例的材料配方及性能测试
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 对比例 |
| PBT | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 65 | 65 | 65 | 65 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| ABS | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 25 | 20 | 15 | 10 | 20 | 15 | 10 | - |
| 玻璃纤维 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 10 | 15 | 20 | 25 | 10 | 15 | 20 | 30 |
| 抗氧剂 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
| 相容剂 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 其他添加剂 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| 拉伸强度/MPa | 100 | 110 | 118 | 125 | 130 | 98 | 115 | 120 | 124 | 106 | 120 | 126 | 134 |
| 弯曲强度/MPa | 135 | 150 | 162 | 165 | 170 | 147 | 153 | 166 | 169 | 155 | 167 | 169 | 175 |
| 弯曲模量/GPa | 4.9 | 5.5 | 6.2 | 6.6 | 6.9 | 5.2 | 5.6 | 6.3 | 6.3 | 5.5 | 6.5 | 6.7 | 7.1 |
| 缺口冲击强度/Kj/m2 | 13 | 18 | 15 | 16 | 18 | 15 | 17 | 18 | 17 | 20 | 22 | 15 | 11 |
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 对比例 |
| 翘曲 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 不明显 | 严重 |
| 尺寸稳定性 | 良好 | 良好 | 良好 | 一般 | 一般 | 良好 | 良好 | 一般 | 一般 | 良好 | 一般 | 一般 | 差 |
Claims (8)
1.一种玻璃纤维增强的PBT复合材料，包括：PBT、ABS、玻璃纤维、抗氧剂、相容剂和其他添加剂，其特征在于，按照重量份，上述成份的重量份分别为：
PBT 60～90；
ABS 10～40；
玻璃纤维 5～30；
抗氧剂 0.1～5；
相容剂 0.1～5；
其他添加剂 0.1～5；
其中，PBT、ABS和玻璃纤维的重量份之和为100份。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强的PBT复合材料，其特征在于：所述PBT选自工业上通用的聚对苯二甲酸丁二醇酯，其相对密度为1.3～1.5g/cm3，熔体粘度为0.6～1.1。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强的PBT复合材料，其特征在于：所述ABS为工业生产上通用的ABS，一般控制丁二烯含量为5～30(重量份)，丙烯腈含量为40～70(重量份)，苯乙烯含量为40～70(重量份)。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强的PBT复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维选自：无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或高碱玻璃纤维中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强的PBT复合材料，其特征在于：所述抗氧剂选自：抗氧剂1010、抗氧剂168中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述玻的璃纤维增强的PBT复合材料，其特征在于：所述相容剂选自：
7.根据权利要求1所述玻璃纤维增强的PBT复合材料，其特征在于：所述其他添加剂选自：光稳定剂、紫外吸收剂以及色粉。
8.一种玻璃纤维增强的PBT复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述重量配比称取除玻璃纤维以外的所有原料；
(2)将PBT与ABS在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；然后加入抗氧剂与相容剂，在1000～2000转/分下高速混合5～20分钟；最后再加入其他添加剂，在1000～2000转/分下高速混合5～10分钟，得到预混料；
(3)将预混料喂入双螺杆挤出机中，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加玻璃纤维，其中螺杆各区的温度为210～240℃，螺杆转速为200～500转/分，挤出造粒，即可制得玻璃纤维增强的PBT复合材料。
Priority Applications (1)
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| CN200910233237A CN101709138A (zh) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | 一种玻璃纤维增强的pbt复合材料及其制备方法 |
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| CN200910233237A CN101709138A (zh) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | 一种玻璃纤维增强的pbt复合材料及其制备方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101709138A true CN101709138A (zh) | 2010-05-19 |
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| CN200910233237A Pending CN101709138A (zh) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | 一种玻璃纤维增强的pbt复合材料及其制备方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105199343A (zh) * | 2015-10-29 | 2015-12-30 | 无锡市嘉邦电力管道厂 | 一种pbt导热材料、制备方法及其用途 |
| CN109749475A (zh) * | 2017-11-02 | 2019-05-14 | 江苏创曦复合材料科技有限公司 | 一种耐紫外玻璃钢拉挤树脂及其制备方法 |
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2009
- 2009-11-24 CN CN200910233237A patent/CN101709138A/zh active Pending
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| CN105199343A (zh) * | 2015-10-29 | 2015-12-30 | 无锡市嘉邦电力管道厂 | 一种pbt导热材料、制备方法及其用途 |
| CN109749475A (zh) * | 2017-11-02 | 2019-05-14 | 江苏创曦复合材料科技有限公司 | 一种耐紫外玻璃钢拉挤树脂及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100519 |