CN106380800A - 高耐热免喷涂玻璃纤维增强pbt/pet合金及其制备方法 - Google Patents

高耐热免喷涂玻璃纤维增强pbt/pet合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，该PBT/PET合金由以下组份和重量份组成：PBT 40‑75重量份；PET10‑30重量份；玻璃纤维10‑30重量份；玻璃微珠5‑20重量份；成核剂0.3‑1重量份；相容剂1‑5重量份；润滑剂0.5‑2重量份；抗氧剂0.3‑1重量份。本发明的合金材料可满足免喷涂的要求，可减少外观材料的制造工序，节约成本。

Description

高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，本发明还涉及高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金的制备方法。属于高分子材料技术领域。
背景技术
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯，Polybutylene terephthalate)是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，Polyethylene terephthalate)蠕变强度，高表面强度，抛光性好，尺寸稳定，滑动性能和耐磨强度好，电气绝缘佳，化学稳定性好，而且玻璃化温度高，耐热性能好，与PBT制成合金可显著提升耐热性能。
PBT未增强时，性能一般，玻璃纤维增强后性能有较大提升，应用范围也大幅增加，多用于电子电器，汽车内部件等无需外露的部件，当应用于家电外壳等部件时，常需要表面喷漆以保证外观美观，其工序繁杂切成本颇高，所以如何制造一种高耐热免喷涂的材料是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，所述PBT/PET合金由以下组份和重量份组成：
PBT为特性粘度为0.8-1.2的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
所述PET为特性粘度为0.64-0.9的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述的玻璃纤维为硅烷偶联剂处理过的9-17μm的无碱长玻璃纤维。
所述的玻璃微珠为经硅烷偶联剂处理过的2500目的空心或实心玻璃微珠。
所述的成核剂为3000目的滑石粉或稀土成核剂。
所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或聚烯烃热塑性弹性体-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物中的一种。
所述润滑剂为EBS、TAF、PETS中的一种或几种。
所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯复配而成，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比为1:1-3。
本发明还提供了一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据前述的组份和重量份称取各组分原材料，置于高速混料机中混合5-10分钟，确保均匀。
(2)将混合后的原材料加入双螺杆挤出机中喂料机的喂料斗中，从第四温度区加入硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维，经熔融挤出造粒；
其中，双螺杆挤出机工艺为：第一温度去215-225℃，第二温度区225-235℃，第三温度区225-235℃，第四温度区220-230℃，第五温度区215-225℃，第六温度区215-225℃，第七温度区210-220℃，第八温度区210-220℃，机头温度220-230℃，螺杆转速200-500r/min。
本法具有以下有益效果：
1.本发明使用的球状结构玻璃微珠的相较于单纯的玻璃纤维增强或者引入普通片状针状填充，对表面高光有着较为明显的改观，同时也一并改善了翘曲问题，实用价值高，并且其刚性材料的特性也保证了整个合金体系的强度，此方法制得的合金材料可满足免喷涂的要求，可减少外观材料的制造工序，节约成本。
2.本发明中，在相容剂和润滑剂的协同作用下，提升了玻璃纤维和树脂的结合性，减少了玻璃纤维外漏，进一步提升表面光泽。
3.本发明提出的方法加工难度低，适用范围广。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，所述PBT/PET合金由以下组份和重量份组成：
一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)根据前述的组份和重量份称取各组分原材料，置于高速混料机中混合5-10分钟，确保均匀。
(2)将混合后的原材料加入双螺杆挤出机中喂料机的喂料斗中，从第四温度区加入硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维，经熔融挤出造粒；
其中，双螺杆挤出机工艺为：第一温度去215-225℃，第二温度区225-235℃，第三温度区225-235℃，第四温度区220-230℃，第五温度区215-225℃，第六温度区215-225℃，第七温度区210-220℃，第八温度区210-220℃，机头温度220-230℃，螺杆转速200-500r/min。
在下文中，通过实施例对本发明进行更详细地描述，但应理解，这些实施例仅仅是例示的而非限制性的。如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
本发明实施例的PBT为特性粘度为1.0的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
本发明实施例的PET为特性粘度为0.8的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本发明实施例的玻璃纤维为硅烷偶联剂处理过的9-17μm的无碱长玻璃纤维。
本发明实施例的玻璃微珠为经硅烷偶联剂处理过的2500目的空心或实心玻璃微珠。
本发明实施例的成核剂为3000目的滑石粉。
本发明实施例的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
本发明实施例的润滑剂为EBS。
本发明实施例的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯复配而成，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比为1:2。
下面参照几个例子详细描述本发明。
实施例1
称取各组分比例：PBT 65份PET 15份玻璃微珠5份相容剂4份抗氧剂0.3份润滑剂1.5份成核剂0.5份，置于高速混料机中混合10分钟后加入双螺杆挤出机的喂料斗中，温度设置：第一温度去215℃，第二温度区235℃，第三温度区235℃，第四温度区230℃，第五温度区235℃，第六温度区235℃，第七温度区235℃，第八温度区235℃，机头245℃，螺杆转速350r/min,将玻璃纤维10份从第四温度区的玻璃纤维口加入，熔融挤出造粒，制得成品。
实施例2
称取各组分比例：PBT 55份PET 15份玻璃微珠5份相容剂4份抗氧剂0.3份润滑剂1.5份成核剂0.5份，置于高速混料机中混合10分钟后加入双螺杆挤出机的喂料斗中，温度设置：第一温度去215℃，第二温度区235℃，第三温度区235℃，第四温度区230℃，第五温度区235℃，第六温度区235℃，第七温度区235℃，第八温度区235℃，机头245℃，螺杆转速350r/min,将玻璃纤维20份从第四温度区的玻璃纤维口加入，熔融挤出造粒，制得成品。
实施例3
称取各组分比例：PBT 50份PET 15份玻璃微珠10份相容剂4份抗氧剂0.3份润滑剂1.5份成核剂0.5份，置于高速混料机中混合10分钟后加入双螺杆挤出机的喂料斗中，温度设置：第一温度去215℃，第二温度区235℃，第三温度区235℃，第四温度区230℃，第五温度区235℃，第六温度区235℃，第七温度区235℃，第八温度区235℃，机头245℃，螺杆转速350r/min,将玻璃纤维20份从第四温度区的玻璃纤维口加入，熔融挤出造粒，制得成品。
实施例4
称取各组分比例：PBT 50份PET 10份玻璃微珠15份相容剂4份抗氧剂0.3份润滑剂1.5份成核剂0.5份，置于高速混料机中混合10分钟后加入双螺杆挤出机的喂料斗中，温度设置：第一温度去215℃，第二温度区235℃，第三温度区235℃，第四温度区230℃，第五温度区235℃，第六温度区235℃，第七温度区235℃，第八温度区235℃，机头245℃，螺杆转速350r/min,将玻璃纤维20份从第四温度区的玻璃纤维口加入，熔融挤出造粒，制得成品。
实施例5
称取各组分比例：PBT 45份PET 10份玻璃微珠15份相容剂4份抗氧剂0.3份润滑剂1.5份成核剂0.5份，置于高速混料机中混合10分钟后加入双螺杆挤出机的喂料斗中，温度设置：第一温度去215℃，第二温度区235℃，第三温度区235℃，第四温度区230℃，第五温度区235℃，第六温度区235℃，第七温度区235℃，第八温度区235℃，机头245℃，螺杆转速350r/min,将玻璃纤维30份从第四温度区的玻璃纤维口加入，熔融挤出造粒，制得成品。
将实例1-5制得的成品测试性能，所得结果如下：
性能 执行标准 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度 ASTM D638 94 103 115 117 129
断裂伸长率 ASTM D638 3 3 3 3 3
弯曲强度 ASTM D790 154 160 168 178 175
弯曲模量 ASTM D790 6600 7900 9100 10500 11000
悬臂梁缺口冲击强度 ASTM D256 59 65 85 86 79
热变形温度(1.82MPa) ASTM D648 185 193 205 207 211
外观状况 良好 良好 良好 良好 良好
可以看出，采用本发明的组份的PBT/PET合金具有很好的性能，相对与单独使用玻璃纤维时出现的差的外观，本发明外光状况良好，上述实施例制得的合金材料可满足免喷涂的要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述PBT/PET合金由以下组份和重量份组成：
PBT为特性粘度为0.8-1.2的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
2.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述PET为特性粘度为0.64-0.9的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述的玻璃纤维为硅烷偶联剂处理过的9-17μm的无碱长玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述的玻璃微珠为经硅烷偶联剂处理过的2500目的空心或实心玻璃微珠。
5.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述的成核剂为3000目的滑石粉或稀土成核剂。
6.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或聚烯烃热塑性弹性体-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述润滑剂为EBS、TAF、PETS中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金，其特征在于，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯复配而成，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比为1:1-3。
9.一种高耐热免喷涂玻璃纤维增强PBT/PET合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)根据权利要求1的组份和重量份称取各组分原材料，置于高速混料机中混合5-10分钟，确保均匀。
(2)将混合后的原材料加入双螺杆挤出机中喂料机的喂料斗中，从第四温度区加入硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维，经熔融挤出造粒；
其中，双螺杆挤出机工艺为：第一温度去215-225℃，第二温度区225-235℃，第三温度区225-235℃，第四温度区220-230℃，第五温度区215-225℃，第六温度区215-225℃，第七温度区210-220℃，第八温度区210-220℃，机头温度220-230℃，螺杆转速200-500r/min。
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