CN103709702A - 一种pc/pbt合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于改性塑料合金技术领域，提供了一种PC/PBT合金材料及其制备方法。该PC/PBT合金材料包括如下重量份数的下列配方组分：聚碳酸酯10～55；聚对苯二甲酸丁二醇酯10～55；填充材料3～8；玻璃纤维10～25；异型截面玻璃纤维1～10份；偶联剂0.2～1；增韧剂A2～6；增韧剂B2～6；主抗氧剂0.1～0.5；辅助型抗氧剂0.2～0.5；其他助剂0.1～2。本发明提供的PC/PBT合金材料，同时具有良好的机械性能、耐低温抗冲击性能、耐翘曲性、加工性能。其制备方法流程简单、工艺条件合理可控、适于工业化生产。

Description

一种PC/PBT合金材料及其制备方法

技术领域

本发明属于塑料合金技术领域，尤其一种PC/PBT合金材料及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)树脂是一种非结晶性热塑性聚合物，其抗冲强度高、刚性好、高耐热、光泽度好、尺寸稳定性好、电器绝缘性和耐蠕变性能优异，但是其加工流动性能较差，不耐有机溶剂。

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT，Polybutylene Terephthalates）是结晶性聚酯材料，流动性好、易加工，耐有机溶剂好，但其冲击强度不高、尺寸稳定性较差、耐热等方面的不足。

PC/PBT形成的合金材料，综合了PC、PBT各自优异的性能，例如PC的高抗冲性和尺寸稳定性和PBT的流动性以及其增强之后的高刚性、高耐热以及耐化学药品性等，应用范围广泛。但是，目前市面上的PC/PBT合金材料的机械强度、耐热好、冲击强度高，但是在耐翘曲性或者耐低温性能方面仍存在不足。尽管人们作了很多尝试以期弥补PC/PBT合金材料的上述不足，但是所得到的产品要么存在机械性能和抗冲击性能增强、但是在耐翘曲性能不足；或是尺寸稳定性和低翘曲性好，但是在机械性能、耐低温冲击等方面存在不足的问题。怎样获得同时具有良好的机械性能、耐低温抗冲击性能、耐翘曲性、加工性能的PC/PBT合金材料，成为了PC/PBT合金材料的研究瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐低温低翘曲增强PC/PBT合金材料，旨在解决现有PC/PBT合金材料存在的不能同时具有良好的机械性能、耐低温抗冲击性能、耐翘曲性、加工性能的问题。

本发明是这样实现的，一种PC/PBT合金材料，包括如下重量份数的下列配方组分：

以及，本发明还提供了一种PC/PBT合金材料的制备方法，包括如下步骤：

按照上述的PC/PBT合金材料配方分别称取各组分；

将除玻璃纤维、异型截面玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

将玻璃纤维、异型截面玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

本发明提供的PC/PBT合金材料，通过在PC/PBT合金材料中加入适量的异型截面玻璃纤维，显著增加了合金材料的抗卷曲性能；同时，通过在PC/PBT合金材料中加入适量的填充材料、偶联剂、增韧剂以及合适的增强材料玻璃纤维，通过上述各成分之间的协同作用，显著改善了PC/PBT合金材料的尺寸稳定性、低翘曲性、机械性能差和耐低温冲击，提高了复合材料的性能。本发明提供的PC/PBT合金材料的制备方法，该方法只需将各组分混合后进行熔融挤出处理，使得PC/PBT合金材料的配方组分混合均匀，性能稳定；熔融挤出工艺成熟，易控，生产效率高，成品收率高，可进行产业化生产，可用于制备上述PC/PBT合金材料。

附图说明

图1是本发明实施例提供的PC/PBT合金材料的制备工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种PC/PBT合金材料，包括如下重量份数的下列配方组分：

具体地，上述聚碳酸酯作为PC/PBT合金材料的重要组分之一，由于其具有抗冲强度高、刚性好、高耐热、光泽度好、尺寸稳定性好、电器绝缘性和耐蠕变性能优异等优点，因此应用广泛；但同时，聚碳酸酯存在加工流动性能较差，不耐有机溶剂的不足，因此，为了提高其综合性能，往往需要对聚碳酸酯进行改性，以便形成符合不同需求的合金材料。作为优选实施例，为了提供综合性能较好的聚碳酸酯，本发明实施例所述聚碳酸酯为本领域内常规的双酚A聚碳酸酯，所述聚碳酸酯的相对密度为1.20～1.22g/cm³，维卡软化温度为145～155℃，熔融指数为6～15g/min。作为具体实施例，所述聚碳酸酯的份数可以是10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份等具体份数。

为了增加上述PC/PBT合金材料的加工流动性、耐有机溶剂性等，从而提高含聚碳酸酯成分的合金材料的综合性能，上述PC/PBT合金材料中加入了聚对苯二甲酸丁二醇酯组分。作为优选实施例，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯选用相对密度为1.30～1.35g/cm³、熔点为225～230℃、特征粘度为0.6～1.1的聚对苯二甲酸丁二醇酯。作为具体实施例，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的份数可以是10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份等具体份数。

本发明实施例所述PC/PBT合金材料中，由于聚碳酸酯是非晶材料，而且抗冲强度非常高，而聚对苯二甲酸丁二醇酯是结晶性材料，收缩性能比聚碳酸酯要高；当聚对苯二甲酸丁二醇酯重量份数较多时，PC/PBT合金材料主要是以聚对苯二甲酸丁二醇酯为主，因此其结晶度更高，收缩性能也相应增加，而耐翘曲性能变差。经过发明人反复研究发现，为了得到冲击强度高、且耐翘曲性能更好的PC/PBT合金材料，所述PC/PBT的重量份数比应符合一定的要求。作为优选实施例，所述PC/PBT的重量份数比为（3～5）：1。

为了提高PC/PBT合金材料的吸水性，改善其成性收缩率和降低成本，PC/PBT合金材料中加入了填充材料。本发明实施例中，所述填充材料的添加还有利于增加PC/PBT合金材料的耐卷曲性能。所述填充材料含量越多，PC/PBT合金材料的耐卷曲性能越好，但是为了平衡填充材料的添加导致的耐卷曲性能和抗冲击性能之间的失衡，所述填充材料的重量份数需符合一定的要求。作为优选实施例，所述填充材料为玻璃微珠、滑石粉、云母等其中的至少一种。在具体实施例中，该填充材料的份数可以是3份、4份、5份、6份、7份、8份等具体组分。为了能与其他组分一起得到性能优异的PC/PBT合金材料，作为进一步优选实施例，所述填充材料的重量份数百分含量为3-8%。

玻璃纤维是性能优异的无机非金属材料，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高的优点，是很好的PC/PBT合金材料增强材料。作为优选实施例，所述玻璃纤维为E型无碱连续玻璃纤维、短切纤维中的至少一种。在具体实施例中，该玻璃纤维的份数可以是10份、15份、20份、25份等具体组分。为了能与其他组分一起得到性能优异的PC/PBT合金材料，作为进一步优选实施例，所述玻璃纤维的质量份数百分含量为10-25%。

作为进一步优选实施例，所述PC/PBT合金材料中，所述聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的重量份数比为(3～5)：1，所述填充材料的重量份数百分含量为3～8%，所述玻璃纤维的重量份数百分含量为10～25%。符合上述比例的PC/PBT合金材料综合性能优异，适合制作强度、耐低温要求以及耐翘曲要求较高的制件或部件，成型后的产品尺寸稳定性好、强度高、抗翘曲和表面光泽度好，有利于装配和后加工。

本发明实施例中，为了更优地改善PC/PBT合金材料的收缩和翘曲，同时提供良好的力学性能，所述PC/PBT合金材料中加入了异型截面玻璃纤维。作为优选实施例，所述异型截面玻璃纤维为截断面形状是茧型或椭圆形的短切玻璃纤维，且所述异型截面玻璃纤维的异型截面比不小于2:1。所述异型截面玻璃纤维的添加，能显著增加所述PC/PBT合金材料的耐卷曲性能。在具体实施例中，该异型截面玻璃纤维的份数可以是1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等具体组分。

本发明实施例PC/PBT合金材料中，往往存在结构各异的多种组分，包括有机物和无机物组分。为了增强有机物与无机化合物之间的亲和力作用，使有机物和无机物的相容性得到改善，如聚碳酸酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯和填充材料等组分的结合力得到提高，从而改善复合材料的物理化学性能，如机械性能、耐热性能、尺寸稳定性等，提高其使用寿命，所述PC/PBT合金材料中需要选用能有效解决上述问题的偶联剂。在本发明优选实施例中，上述偶联剂为硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂对填充材料，如滑石粉、云母等的表面有优秀的化学改性作用，使改性后的填充材料与聚碳酸酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯的相容性大大提高，促进了填充材料的分散性，进而提高了PC/PBT合金材料的内在及外观质量，同时，所述硅烷偶联剂具有内外润滑及增塑性能。在具体实施例中，该偶联剂的份数可以是0.2份、0.5份、0.8份、1份等具体组分。

为了降低复合材料的脆性、增大韧性，从而提高其承载强度，所述PC/PBT合金材料PC/PBT合金材料中加入了一定分量的增韧剂。由于PC/PBT合金材料PC/PBT合金材料的韧性较差，通常的复合材料中采用的增韧剂不能解决其韧性不足问题，从而导致复合材料的韧性较差。因此，作为本发明优选实施例，采用特定的增韧剂替代本领域其他常用的增韧剂。在优选实施例中，所述增韧剂分为增韧剂A和增韧剂B，所述增韧剂为增韧剂A和增韧剂B的混合物，其中，所述增韧剂A为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。作为进一步优选实施例，所述乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物为乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯或乙烯-丙烯酸甲酯-缩水甘油酯的至少一种。所述增韧剂B为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。只有当两种增韧剂同时使用时，由于两者之间的协同作用，能明显增加本发明所述PC/PBT合金材料的韧性。优选的增韧剂增韧效果好、且长时间使用也不出现析出、迁移到复合材料制品表面的现象；此外，更重要的是，所述增韧剂与偶联剂、玻璃纤维同时存在、相互配合，能显著的提高对PC/PBT合金材料的耐低温和耐卷曲性能，同时能改善抗UV、抗化学及微生物腐蚀等性能。作为具体实施例，所述增韧剂A的含量可以是2份、3份、4份、5份、6份等具体分数；所述增韧剂B的含量可以是2份、3份、4份、5份、6份等具体分数，所述增韧剂A和所述增韧剂B的重量份数百分含量之和不超过8%。

本发明实施例PC/PBT合金材料中，选用重量份数合适的所述增韧剂、填充材料、偶联剂、玻璃纤维，且各成分相互协同，能有效地平衡PC/PBT合金材料的耐低温、耐翘曲性、抗冲击性能、加工性能，使得到的PC/PBT合金材料具有优异的综合性能。

为了防止所述PC/PBT合金材料发生氧化，提高上述实施例PC/PBT合金材料的抗氧化性能，延长其使用寿命，本发明实施例在PC/PBT合金材料中添加了抗氧剂。在优选实施例中，该抗氧剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂；其中所述主氧化剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、N,N’-六亚甲基双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺）（中的至少一种；所述辅助型抗氧剂为三（2，4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、双（2,4-二叔丁基）季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。作为具体实施例，所述主抗氧剂的含量可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等具体分数；所述辅助型抗氧剂的含量可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等具体分数。

为了提供所述PC/PBT合金材料的其他性能，所述PC/PBT合金材料中可根据实际需要添加助剂，所述助剂为成核剂、酯交换抑制剂、润滑剂、分散剂中的至少一种。

起了提高PBT成核效率，从而使得PC/PBT合金材料的成核性能提高、材料强度、刚性及其耐化学性能更好，本发明实施例PC/PBT合金材料中可加入成核剂；

为了抑制PC和PBT在高温条件下的酯交换反应，使得PC、PBT在良好的相容条件下具有优异的综合性能，本发明实施例PC/PBT合金材料中可加入酯交换抑制剂，所述酯交换抑制剂可选用磷酸二氢钠；

此外，为了提高PC/PBT合金材料的润滑性能和分散性能等，所述PC/PBT合金材料中可根据实际需要添加润滑剂、分散剂等。

上述助剂的类型不受限制，本领域内常用的助剂均在本发明实施例的保护范围内。作为具体实施例，所述助剂的含量可以是0.1份、0.3份、0.5份、0.8份、1.0份、1.2份、1.5份、1.8份、2.0份等具体组数。

本发明实施例中，所述份数为重量份数，可为克、千克、吨等常用的重量单位。

本发明实施例提供的PC/PBT合金材料，加入了抗卷曲性能优异的异型截面玻璃纤维，能在保证PC/PBT合金材料力学性能的基础上，有效地提高其耐卷曲性能；在PC、PBT中加入适量的偶联剂，显著增加了合金材料组分间的相容性，同时，本发明实施例采用特定的增韧剂，克服了PC/PBT合金材料不能很好地解决降低脆性、增强韧性的问题，从而使得PC/PBT合金材料韧性、抗冲击性能得到很大提高，并显著增加了合金材料的耐低温性能；此外，本发明实施例选用玻璃纤维作为增强材料，保证了PC/PBT合金材料良好的抗冲击性能和机械性能、耐卷曲性能；以及，通过填充材料增加了合金材料的耐卷曲性能和耐低温性能。更重要的是通过上述各组分之间的协同作用，能有效地平衡PC/PBT合金材料的耐低温、耐翘曲性、抗冲击性能、加工性能，使得到的PC/PBT合金材料耐低温、耐翘曲性、抗冲击性能、加工性能好，PC/PBT合金材料具有优异的综合性能。

本发明实施例所述PC/PBT合金材料可以通过下述方法制备获得，当然，也可以通过其他可获得该PC/PBT合金材料的方法制备获得。

相应地，本发明实施例还提供了一种PC/PBT合金材料的制备方法，包括如下步骤，如图1所示：

S01.称取配方组分：按照上述的PC/PBT合金材料配方分别称取各组分；

S02.制备混合物料：将除玻璃纤维、异型截面玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

S03.物料的熔融挤出：将玻璃纤维、异型截面玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

具体地，上述步骤S01中，PC/PBT合金材料的配方以及配方中的各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

上述步骤S02中，将各组分进行混料处理的时间可以根据实际生产条件进行灵活的调整，只要各组分预混充分即可。

上述步骤S03中，为防止双螺杆挤出机筒体和螺杆磨损过快以及玻璃纤维和异型截面玻纤被双螺杆的剪切块剪碎而影响各方面的性能，本发明实施例中，将所述玻璃纤维、异型截面玻璃纤维从侧喂料口加入。

该步骤S03中，作为优选实施例，上述组分的熔融挤出可以采用双螺杆挤出机挤出。通过对挤出温度、螺杆转速、真空度等的控制，使得各组分之间充分发生作用后形成稳定的熔体，得到耐低温低翘曲增强PC/PBT合金材料。

本发明提供的一种PC/PBT合金材料的制备方法，该方法将组分进行分开喂料后熔融挤出，使得PC/PBT合金材料的配方组分混合均匀，性能稳定。同时熔融挤出工艺成熟，易控，生产效率高，成品收率高，可进行产业化生产，可用于制备上述用于制备PC/PBT合金材料。

现以具体PC/PBT合金材料的配方和制备方法为例，对本发明实施例进行进一步详细说明。下述各实施例中，所述玻璃纤维可选用巨石集团的988A、泰山玻纤的T635B、欧文斯科宁的995-10C等；所述异型截面玻璃纤维可选用日本日东纺的茧型CSH型或椭圆形CSG型异型截面玻璃纤维；所述相容剂可选用KH550、KH560；所述增韧剂A可选用法国Akema的MBS E920、AX8900，DuPont的EMA1125AC、PTW等；所述增韧剂B可选用中石化LDPE2420H、中石化LLDPE7042、美国塞拉尼斯的EVA2825等。

本发明所述的增强PC/PBT合金材料的制备方法，其原料配方为：

实施例1

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例1，其中填充材料采用玻璃微珠。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中实施例1配方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

实施例2

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例2，其中填充材料采用玻璃微珠。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中实施例2配方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

实施例3

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例3，其中填充材料采用玻璃微珠。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中实施例3配方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

实施例4

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例4，其中填充材料采用玻璃微珠。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中实施例4配方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

实施例5

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例5，其中填充材料采用滑石粉。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中实施例5配方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

实施例6

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中实施例6，其中填充材料采用滑石粉。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中实施例6配方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

对比例1

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例1。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中对比例1方称取各组分；

（（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

对比例2

一种PC/PBT合金材料，其包括的配方组份和相应组份的含量见下表1中对比例2。

PC/PBT合金材料的制备方法：

（1）称取配方组分：按表1中对比例2方称取各组分；

（2）制备混合物料：将除玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

（3）物料的熔融挤出：将玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

性能测试

将上述对比例1-2和实施例1-6制备得到的PC/PBT合金材料进行性能测试，相关性能单位、测试方法如下：

(1)拉伸强度（MPa）：拉伸强度按ASTM D-638测试；

(2)伸长率(%)：伸长率按ASTM D-638测试；

(3)弯曲强度（MPa）：弯曲模量按ASTM D-790测试；

(4)弯曲模量（MPa）：弯曲模量按ASTM D-790测试；

(5)缺口冲击（J/m）：缺口冲击按ASTM D-256测试；

(6)翘曲量（mm）：翘曲量按JJG62-2007测试；标准JJG62-2007中塞尺测试样条采用ASTM标准中的拉伸强度测试样条，尺寸为165mm×13mm×3.2mm，在水平桌面上将样条两端压紧，用塞尺测试中间翘曲度；

(7)浮纤现象：目测。

实施例1-6以及对比例1-2的PC/PBT合金材料各组分组成见表1所示，各测试结果见表2所示：

表1

表2

由上表2可以看出，异型截面玻璃纤维的添加，对PC/PBT合金材料耐卷曲性能的提高具有明显作用，且异型截面玻璃纤维加入量的多少决定了材料翘曲量的大小：从实施例1和2可以看出，在其他条件相同的情况下，配方中只需多加入5%的异型截面玻璃纤维，其抗翘曲程度相当于10%以上玻纤的抗翘曲程度；而从对比例1、2可以看出，不加异型截面玻璃纤维的增强PC/PBT合金材料在耐翘曲方面明显不如加了异型截面玻纤的增强PC/PBT合金材料。

所述玻璃纤维和填充材料含量越高时，材料的刚性越高，但是冲击会有所下降，而耐翘曲会更好。

在填充材料方面，从对比例1、2可以看出，加入填充材料的增强PC/PBT合金材料在耐翘曲方面较不加填充材料的增强PC/PBT合金材料强，其耐低温冲击可以满足实际应用。和滑石粉相比，玻璃微珠的耐翘曲性能更好，但是抗冲击性能稍低，而抗低温冲击方面都较好，两者在-40℃下的冲击性能完全可以满足实际应用。

从实施例1～6和对比例1和2可以看出，当玻纤含量较低时，制件表面无明显浮纤，而当玻纤含量较高时，添加填充材料的增强PC/PBT合金材料比不加填充材料的表面要更好。

在PC和PBT的重量份数比方面，当聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的重量份数比为(3～5)：1时，比聚对苯二甲酸丁二醇酯占多数时的冲击强度更高，而且耐翘曲方面也更好。

综上所述，当聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的重量份数比为(3～5)：1、填充材料的重量份数百分含量为3～8%，玻璃纤维的重量份数百分含量为10～25%时，增强PC/PBT合金材料的综合性能优异，适合制作强度、耐低温要求以及耐翘曲要求较高的制件或部件，成型后的产品尺寸稳定性好、强度高、抗翘曲和表面光泽度好，有利于装配和后加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PC/PBT合金材料，其特征在于，包括如下重量份数的下列配方组分：

2.如权利要求1所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述异型截面玻璃纤维为截断面形状是茧型或椭圆形的短切玻璃纤维，且所述异型截面玻璃纤维的异型截面比不小于2:1。

3.如权利要求1所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述的增韧剂A为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。

4.如权利要求1～3任一所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述增韧剂B为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。

5.如权利要求1～3任一所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述玻璃纤维为E型无碱连续玻璃纤维、短切纤维中的至少一种。

6.如权利要求1～3任一所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。

7.如权利要求1～3任一所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述填充材料为玻璃微珠、滑石粉、云母中的至少一种。

8.如权利要求1～3任一所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的重量份数比为（3～5）：1；和/或

所述填充材料的重量份数百分含量为3～8%；和/或

所述玻璃纤维的重量份数百分含量为10～25%。

9.如权利要求1～3任一所述的PC/PBT合金材料，其特征在于：所述主抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、N,N’-六亚甲基双（3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺）中的至少一种；所述辅助型抗氧剂为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、双（2,4-二叔丁基）季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。

10.一种PC/PBT合金材料的制备方法，包括以下步骤：

按照权利要求1-9任一项所述的PC/PBT合金材料配方分别称取各组分；

将除玻璃纤维、异型截面玻璃纤维以外的各组分进行混合处理，形成混合物料，从主喂料加入；

将玻璃纤维、异型截面玻璃纤维从侧喂料口加入，进行熔融挤出；

其中，熔融挤出的具体工艺为：一区温度为150±10℃，二区温度为180±10℃，三区温度为225±5℃，四区温度为235±5℃，五区温度为245±5℃，六区温度为245±5℃，七区温度为255±5℃，八区温度为260±5℃，九区温度为245±5℃，十区温度为245±5℃，十一区温度为245±5℃，模头温度为255±5℃。

Images