CN102617068A - 一种仿陶瓷pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿陶瓷PBT复合材料及其制备方法，该PBT复合材料按重量份数，由以下组分组成：PBT树脂100，陶瓷粉200-400，偶联剂1-2，抗氧剂0.5-1，润滑剂1-2。本发明制备的仿陶瓷PBT复合材料，具有良好的耐冲击性，且表面光泽度高，可反复注塑成型和模压成型，可以替代传统的陶瓷材料，克服传统的陶瓷材料脆性、耐冲击性能低、加工工艺单一、回收利用复杂等缺点。
Description
[技术领域]
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种仿陶瓷PBT复合材料及其制备方法。
[背景技术]
PBT(polybutylene terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)是光亮度高、物理性能、耐化学性能优异的聚酯树脂，具有优良的可加工性能，广泛应用于日常生活的各个领域。其改性材料任然能保持良好的电绝缘性，甚至在高温高频下，其电性能、机械性能仍较好，尺寸稳定性好、耐候性能优异，而且能保持光泽度。
传统的陶瓷材料具有脆性、耐冲击性能低，加工工艺单一，且回收利用复杂等缺点。如果能制备出仿陶瓷PBT复合材料，则能解决传统的陶瓷材料的问题。
[发明内容]
本发明提供了一种仿陶瓷PBT复合材料及其制备方法，制备的仿陶瓷PBT复合材料具有良好的耐冲击性，且表面光泽度高，可反复注塑成型和模压成型，可以替代传统的陶瓷材料，克服传统的陶瓷材料脆性、耐冲击性能低、加工工艺单一、回收利用复杂等缺点。
本发明的技术方案是：
一种仿陶瓷PBT复合材料，按重量份数，由以下组分组成：
一种如上述所述的仿陶瓷PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一、按上述所述的重量份数称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分混合均匀；
步骤三、将混合后的混合物料经双螺杆挤出机熔融反应，挤出，造粒；
双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为235-240℃，二区温度为240-245℃，三区温度为250-255℃，四区温度为250-260℃，五区温度230-240℃，混合料在螺杆中输送时间为1-3min，压力为10-20MPa。
本发明制备的仿陶瓷PBT复合材料，具有良好的耐冲击性，且表面光泽度高，可反复注塑成型和模压成型，可以替代传统的陶瓷材料，克服传统的陶瓷材料脆性、耐冲击性能低、加工工艺单一、回收利用复杂等缺点。
[具体实施方式]
下面结合具体的实施例对本发明做一详细的阐述。
在下述各个实施例中，PBT树脂优选黏度为0.8-1.2Dl/g，熔点为210-230℃的PBT树脂，如日本东丽1100-211S；陶瓷粉优选目数为3000-5000目，PH值6-8的市售陶瓷粉；偶联剂优选单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂，市售即可；抗氧剂由四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂(如市售抗氧剂1010)和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)(如市售抗氧剂168)辅抗氧剂按重量比1∶1混合而成；润滑剂为PE蜡(市售)、硬酯酸锌(市售)或乙撑双硬脂酰胺及其衍生物(市售)中的一种或者几种的混合物。
实施例1
该实施例中的仿陶瓷PBT复合材料，按重量份数，由以下组分组成：
PBT树脂100，陶瓷粉200，偶联剂1，抗氧剂0.5，PE蜡1。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量份数称取各个组分；
步骤二、先将偶联剂用等重量的无水乙醇稀释后与陶瓷粉高速混合处理10min，再将混合后的物料与PBT树脂、抗氧剂、润滑剂用混料机混和3min；
步骤三、将最后混合后的混合物料经双螺杆挤出机熔融反应，挤出，造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为235℃，二区温度为240℃，三区温度为250℃，四区温度为260℃，五区温度240℃，混合料在螺杆中输送时间为3min，压力为20Mpa。
实施例2
该实施例中的仿陶瓷PBT复合材料，按重量份数，由以下组分组成：
PBT树脂100，陶瓷粉300，偶联剂1.5，抗氧剂0.75，PE蜡1.5。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量份数称取各个组分；
步骤二、先将偶联剂用等重量的无水乙醇稀释后与陶瓷粉高速混合处理15min，再将混合后的物料与PBT树脂、抗氧剂、润滑剂用混料机混和5min；
步骤三、将最后混合后的混合物料经双螺杆挤出机熔融反应，挤出，造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为240℃，二区温度为245℃，三区温度为250℃，四区温度为255℃，五区温度240℃，混合料在螺杆中输送时间为2min，压力为15Mpa。
实施例3
该实施例中的仿陶瓷PBT复合材料，按重量份数，由以下组分组成：
PBT树脂100，陶瓷粉400，偶联剂2，抗氧剂1，PE蜡2。
其制备方法如下：
步骤一、按上述所述的重量份数称取各个组分；
步骤二、先将偶联剂用等重量的无水乙醇稀释后与陶瓷粉高速混合处理12min，再将混合后的物料与PBT树脂、抗氧剂、润滑剂用混料机混和4min；
步骤三、将最后混合后的混合物料经双螺杆挤出机熔融反应，挤出，造粒；双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为235℃，二区温度为245℃，三区温度为255℃，四区温度为260℃，五区温度235℃，混合料在螺杆中输送时间为3min，压力为10Mpa。
性能测试及评价：
将上述实施例1-3制备的粒子物料先在鼓风烘箱中80-90℃的条件下干燥2小时，然后用将干燥好的粒子物料用注射成型机制成标准测试样条测试。
其中，悬臂梁缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。光泽度采用角度为60°的光泽度仪测试，测试标准为ASTM-D2457 GB8807。
实施例1-3配方及材料性能测试数据如下表1：
| 原料名称及物性参数 | 实例1 | 实例2 | 实例3 |
| PBT树脂 | 100 | 100 | 100 |
| 陶瓷粉 | 200 | 300 | 400 |
| 偶联剂 | 1 | 1.5 | 2 |
| 抗氧剂 | 0.5 | 0.75 | 1 |
| PE蜡 | 1 | 1.5 | 2 |
| 缺口冲击强度(J/M) | 65 | 58 | 52 |
| 光泽度(GU) | 68 | 61 | 56 |
表1
由上表1可以看出，本发明制备的仿陶瓷PBT复合材料，缺口冲击强度比较高(大于50)，具有良好的耐冲击性，且光泽度都大于55，说明表面光泽度高；由此可见，本发明的PBT复合材料可反复注塑成型和模压成型，可以替代传统的陶瓷材料，克服传统的陶瓷材料脆性、耐冲击性能低、加工工艺单一、回收利用复杂等缺点。
以上对本发明所提供的仿陶瓷PBT复合材料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种仿陶瓷PBT复合材料，其特征在于，按重量份数，由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的仿陶瓷PBT复合材料，其特征在于：所述PBT树脂的黏度为0.80-1.2Dl/g、熔点为210-230℃。
3.根据权利要求1所述的仿陶瓷PBT复合材料，其特征在于：所述陶瓷粉目数为3000-5000目，PH值6-8。
4.根据权利要求1所述的仿陶瓷PBT复合材料，其特征在于：所述偶联剂为单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂。
5.根据权利要求1所述的仿陶瓷PBT复合材料，其特征在于：所述抗氧剂由四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯主抗氧剂和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)辅抗氧剂按重量比1∶1混合而成。
6.根据权利要求1所述的仿陶瓷PBT复合材料，其特征在于：所述润滑剂为PE蜡、硬酯酸类或乙撑双硬脂酰胺及其衍生物中的一种或者几种的混合物。
7.一种如权利要求1-6任一权利要求所述的仿陶瓷PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一、按权利要求1所述的重量份数称取各个组分；
步骤二、将称取的各个组分混合均匀；
步骤三、将混合后的混合物料经双螺杆挤出机熔融反应，挤出，造粒；
双螺杆挤出机的工艺条件为：一区温度为235-240℃，二区温度为240-245℃，三区温度为250-255℃，四区温度为250-260℃，五区温度230-240℃，混合料在螺杆中输送时间为1-3min，压力为10-20MPa。
8.根据权利要求7所述的仿陶瓷PBT复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中，将称取的各个组分混合均匀的具体步骤是：
先将偶联剂用等重量的无水乙醇稀释后与陶瓷粉高速混合处理10-15min，再将混合后的物料与PBT树脂、抗氧剂、润滑剂用混料机混和3-5min。
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