CN104693695A - 一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料及其制备方法 - Google Patents

一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，由包含以下重量份的组分制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯60～70份，玻璃微珠10～20份，玻璃纤维10～30份，润滑剂0.2～0.5份，抗氧剂0.5～0.8份，偶联剂0.5～0.9份。制备方法如下：将聚对苯二甲酸丁二醇酯60～70份，玻璃微珠10～20份，玻璃纤维10～30份，润滑剂0.2～0.5份，抗氧剂0.5～0.8份和偶联剂0.5～0.9份经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机，经螺杆挤出机拉条切粒得到轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料。本发明在配方中加入玻璃微珠，在改善材料机械性能的同时保持了材料的低密度，同时玻璃微珠空心粒子的特殊结构也使材料具有一定的降噪功能，这对汽车、飞机、电子元件等领域减震降噪及降低成本有着很高的应用价值。

Description

一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一种综合性能优异的特种工程塑料。PBT具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射，并具有均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时，PBT在电子电器、航空航天、汽车运输、机械及化工等领域得到成功应用。在塑料改性行业中，一般会使用如滑石粉、云母、玻璃纤维等无机矿物质作为填充组分来改善材料的强度、热变形温度、模塑收缩率等使用性能。在PBT的改性上一般采用玻纤增强的方式，提高PBT的强度。但是，PBT本身具有高密度，加入玻纤后密度更高。
汽车、航天飞机等的重量直接影响到汽车单位耗油情况及航天飞机外太空飞行距离等问题，所以在保证材料质量的前提下降低成品重量即降低塑料粒子密度成为首选方案。解决材料密度过大成为重中之重的问题，而同时具有降噪功能的材料又成为优选。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料及其制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
本发明提供了一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，由包含以下重量份的组分制成：
所述玻璃纤维的直径为5～20μm。
所述玻璃纤维的直径优选为7～13μm。
所述玻璃微珠的密度范围为0.3～0.6g/cm3。
所述润滑剂选自硬脂醇、硅酮、PPA（3M公司生产的含氟高分子聚合物为基础结构的聚合物加工助剂）或硬脂酸锌中的一种或一种以上。
所述抗氧剂选自抗氧剂1790（（1，3，5-三（4-叔丁基-3-烃基-2，6-二甲基苯基）-1，3，5-三嗪-2，4，6-（1H，3H，5H）-三酮）与抗氧剂DLTDP（硫代二丙酸二月桂酯）的复配剂、抗氧剂1098（N，N’-六亚甲基双（3，5-二叔丁基-4-烃基苯丙酰胺））与抗氧剂626（季戊四醇双二亚磷酸二（2，4-二叔丁基苯基）酯）的复配剂、抗氧剂4426-S（4，4’-硫代双（2，6-叔丁基苯基）酯）中的一种或一种以上。
所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）或KH560（γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷）中的一种或两种。
本发明还提供了一种上述轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚对苯二甲酸丁二醇酯60～70份，玻璃微珠10～20份，玻璃纤维10～30份，润滑剂0.2～0.5份，抗氧剂0.5～0.8份和偶联剂0.5～0.9份经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机，经螺杆挤出机拉条切粒得到轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料。
所述高混机转速为500～700rpm，混合温度为30～60℃，混合时间为5～15分钟。
所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；挤出温度为275～310℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明以玻璃纤维增强PBT同时以玻璃微珠填充PBT，通过玻璃微珠的空心结构达到对PBT整体降低密度的作用。本发明在配方中加入玻璃微珠，在改善材料机械性能的同时保持了材料的低密度，同时玻璃微珠空心粒子的特殊结构也使材料具有一定的降噪功能，这对汽车、飞机、电子元件等领域减震降噪及降低成本有着很高的应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯70份，玻璃微珠（密度为0.3g/cm3）20份，玻璃纤维（直径为5μm）10份，硅酮0.5份，0.2份抗氧剂1790和0.3份抗氧剂DLTDP的复配剂，0.5份偶联剂KH550；
（2）控制高混机速度为700rmp，温度为30℃，混合15分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为295-310℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例2
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯60份，玻璃微珠（密度为0.6g/cm3）10份，玻璃纤维（直径为20μm）30份，PPA0.2份，0.2份抗氧剂1790和0.3份抗氧剂DLTDP的复配剂，0.5份偶联剂KH550；
（2）控制高混机速度为500rmp，温度为60℃，混合5分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为275-300℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例3
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯70份，玻璃微珠（密度为0.4g/cm3）15份，玻璃纤维（直径为7μm）15份，硬脂酸锌0.3份，0.1份抗氧剂1098和0.4份抗氧剂626的复配剂，0.8份偶联剂KH550；
（2）控制高混机速度为500rmp，温度为40℃，混合10分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为285-310℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例4
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯65份，玻璃微珠（密度为0.5g/cm3）10份，玻璃纤维（直径为13μm）25份，硅酮0.5份，0.5份抗氧剂4426-S，0.6份偶联剂KH560；
（2）控制高混机速度为650rmp，温度为60℃，混合5分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为290-310℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例5
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯60份，玻璃微珠（密度为0.35g/cm3）20份，玻璃纤维（直径为10μm）20份，硅酮0.5份，0.5份抗氧剂4426-S，0.9份偶联剂KH550；
（2）控制高混机速度为550rmp，温度为30℃，混合15分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为290-310℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例6
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯65份，玻璃微珠（密度为0.45g/cm3）10份，玻璃纤维（直径为8μm）25份，硬脂醇0.2份，0.6份抗氧剂4426-S，0.5份偶联剂KH560；
（2）控制高混机速度为680rmp，温度为60℃，混合5分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为275-290℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例7
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯70份，玻璃微珠（密度为0.55g/cm3）10份，玻璃纤维（直径为15μm）20份，PPA0.2份，0.5份抗氧剂1790和0.3份抗氧剂DLTDP的复配剂，0.8份偶联剂KH560；
（2）控制高混机速度为620rmp，温度为60℃，混合5分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为290-310℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
实施例8
（1）按照以下组分及重量份准备原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯70份，玻璃微珠（密度为0.58g/cm3）10份，玻璃纤维（直径为20μm）20份，硬脂酸锌0.4份，0.5份抗氧剂1790和0.3份抗氧剂DLTDP的复配剂，0.7份偶联剂KH560；
（2）控制高混机速度为520rmp，温度为50℃，混合10分钟，将上述原料经高混机高速混匀，然后控制挤出机温度为280-300℃，将混合物料经单螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
将实施例1～8制备得到的产品进行物理性能测试，测试结果见表1。
表1
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述玻璃纤维的直径为5～20μm。
3.根据权利要求2所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述玻璃纤维的直径为7～13μm。
4.根据权利要求1所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述玻璃微珠的密度范围为0.3～0.6g/cm3。
5.根据权利要求1所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂醇、硅酮、PPA或硬脂酸锌中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂1790与抗氧剂DLTDP的复配剂、抗氧剂1098与抗氧剂626的复配剂、抗氧剂4426-S中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
8.一种权利要求1至7任一所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将聚对苯二甲酸丁二醇酯60～70份，玻璃微珠10～20份，玻璃纤维10～30份，润滑剂0.2～0.5份，抗氧剂0.5～0.8份和偶联剂0.5～0.9份经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机，经螺杆挤出机拉条切粒得到轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料。
9.根据权利要求8所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法，其特征在于：所述高混机转速为500～700rpm，混合温度为30～60℃，混合时间为5～15分钟。
10.根据权利要求8所述的轻质降噪聚对苯二甲酸丁二醇酯材料的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机；挤出温度为275～310℃。
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