CN106519596A - 一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料 - Google Patents

一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料其由聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、玻璃纤维、增韧剂、酯交换抑制剂、抗氧剂、润滑剂制成。在本发明中，一方面，由扁平玻纤增强的PBT材料减少了横向和纵向的收缩率差异，同时由于PET的较慢结晶速率，降低了材料整体的结晶度，因此，在扁平玻纤和PET的协同作用下，获得了材料的低翘曲性；另一方面，由于PBS树脂的加入，材料整体流动性在注塑成型中流动性大幅提升，增加了对玻纤的润湿与包覆，因此获得了高光泽度。

Description

一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料
技术领域：
本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料。
背景技术：
经过玻纤增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）在机械性能及耐热性能方面非常接近于玻纤增强PA6材料，同时，玻纤增强的PBT较之于PA6材料还有介电常数高、吸水率低、长期使用耐蠕变性好、成本低的优点。但是，由于PBT结晶能力强，玻纤增强PBT材料还普遍存在着翘曲、浮纤等问题，使用该材料注塑成型时，得到的制件表观粗糙，加工设备磨损较大。为了得到低翘曲高光泽度的玻纤增强PBT材料，常规的做法是选择玻璃纤维与矿物复配，对PBT材料进行增强，选择低粘度PBT树脂，增加对玻纤的浸润，改善浮纤状况，但以上做法严重丧失了PBT复合材料的机械性能，同时，低粘度的PBT树脂中含有的寡聚物含量较高，在注塑成型过程中易于产生气痕与亮印等缺陷。
发明内容
本发明的目的是在不降低玻纤增强PBT材料的机械性能及耐热性的基础上，提供了一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：由以下重量份的原材料组成：
PBT树脂 40-50份
PET树脂 10-30份
PBS树脂 10-20份
增韧剂 1-3份
玻璃纤维 20-30份
酯交换抑制剂 0.2-0.6份
润滑剂 0.2-0.6份
抗氧剂 0.2-0.6份
进一步方案，所述的PBT树脂为特性粘度在0.68~1.1dl/g之间。
进一步方案，所述的PET树脂粘度在为0.70~0.87 dl/g之间。
进一步方案，所述的PBS树脂为注塑级PBS，数均分子量为3000-5000之间；
进一步方案，所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。
进一步方案，所述的玻璃纤维牌号为为日本东洋纺出品的PBT树脂用扁平玻纤CSG3PA-830。
进一步方案，所述的酯交换抑制剂为磷酸二氢钠、焦磷酸钠、亚磷酸水溶液或双酚A双(二苯基磷酸酯)的至少一种。
进一步方案，所述的抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯。
进一步方案，所述的润滑剂为低分子量羧基封端聚乙烯蜡。
本发明的有益效果：
1、本发明的材料制备方法简单，可操作性强，易于大规模工业化生产，产品极具性价比；
2、本发明所使用的PET树脂可来自于废弃的PET瓶，因此可回收大量的PET废料，节能环保；
3、本发明所使用的PBS树脂为可生物降解材料，因此该玻纤增强PBT材料具有一定的可生物降解性，属环境友好型；
4、本发明的改善玻纤增强PBT复合材料的方法不损坏其机械性能及其耐热性能。
具体实施方式：
为更好理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
按照以下制备方法制备实施例1-3，其各组份的配比如表一所示：
（1）将40-50份PBT树脂、10-30份PET树脂、10-30份PBS树脂、1-3份增韧剂、0.1-1份酯交换抑制剂、0.2-0.6份抗氧剂和0.2-0.6份的润滑剂一起加入到高速搅拌机中混合2-5分钟；
（2）将混好的物料经过主喂料斗加入到啮合式平行同向双螺杆挤出机中，并在侧喂料处加入10-40份的扁平玻璃纤维，经熔融、挤出、制得低翘曲高光泽玻纤增强PBT材料；其中，挤出机料筒温度230-260℃、螺杆转速为300-400r/min、真空度为-0.04~0.1MPa。
同时按照如上相同方法制备对比例1-3，其各组分的配比如表二所示：
表一：实施例1-3原料的组成
配方组成 实施例1 实施例2 实施例3
PBT树脂 50 40 30
PET树脂 10 20 30
PBS树脂 10 15 20
扁平玻纤 30 25 20
酯交换抑制剂 0.6 0.4 0.2
增韧剂 1 2 3
抗氧剂 0.6 0.4 0.2
润滑剂 0.2 0.4 0.6
表二：对比例1-3原料的组成
配方组成 实施例1 实施例2 实施例3
PBT树脂 70 75 80
PET树脂 / / /
PBS树脂 / / /
扁平玻纤 / / /
一般玻璃纤维 30 25 20
酯交换抑制剂 / / /
增韧剂 1 2 3
抗氧剂 0.6 0.4 0.2
润滑剂 0.2 0.4 0.6
将上述实施例1~3制备的低翘曲高光泽玻纤增强PBT复合材料及对比案例制备的玻纤增强PBT材料的密度、拉伸强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度、光泽度、阻燃性、体积电阻率等进行检测，其检测标准与性能检测结果如表二所示：
表三：实施例1-3复合材料性能指标
测试项目 单位 测试方法 实施例1 实施例2 实施例3
密度 g/cm3 ISO 1183 1.54 1.48 1.45
拉伸强度 MPa ISO 527-2 131 122 109
弯曲强度 MPa ISO 178 223 190 180
弯曲模量 MPa ISO 178 8500 7800 6700
悬臂梁缺口 冲击强度 KJ/m2 ISO 180 10 9.6 8.2
光泽度（60°） / IEC 60093 79 82 86
翘曲值 mm GB/T 25257 1.11 0.84 0.60
热变形温度 ℃ ISO 75 205 202 198
表四：对比例1-3复合材料性能指标
测试项目 单位 测试方法 实施例1 实施例2 实施例3
密度 g/cm3 ISO 1183 1.55 1.47 1.45
拉伸强度 MPa ISO 527-2 135 127 103
弯曲强度 MPa ISO 178 218 199 180
弯曲模量 MPa ISO 178 8633 8012 6724
悬臂梁缺口 冲击强度 KJ/m2 ISO 180 10 9 8.5
光泽度（60°） / IEC 60093 27.3 35.8 40.1
翘曲值 mm GB/T 25257 2.89 1.72 1.44
热变形温度 ℃ ISO 75 205 202 198
从表二可看出，本发明实施例1-3制备的低翘曲高光泽玻纤增强PBT复合材料和对比例1-3的比较中可看出，实施例1-3具有较高的光泽度和较低的翘曲度，但机械性能和耐热性几乎保持不变。因此该材料可以满足家电、汽车等相关领域的材料要求。
上述对实施例的描述为本发明的优选实施方式。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内。

Claims (9)

1.一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：由以下重量份的原材料组成：
PBT树脂 40-50份
PET树脂 10-30份
PBS树脂 10-30份
增韧剂 1-3份
玻璃纤维 10-40份
酯交换抑制剂 0.1-1份
润滑剂 0.2-0.6份
抗氧剂 0.2-0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的PBT树脂为特性粘度在0.68~1.1dl/g之间。
3.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的PET树脂粘度在为0.70~0.87 dl/g之间。
4.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的PBS树脂为注塑级PBS，数均分子量为3000-5000之间。
5.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-丁烯共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的玻璃纤维牌号为日本东洋纺出品的PBT树脂用扁平玻纤CSG 3PA-830。
7.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的酯交换抑制剂为磷酸二氢钠、焦磷酸钠、亚磷酸水溶液或双酚A双(二苯基磷酸酯)的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的抗氧剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯。
9.根据权利要求1所述的一种低翘曲高光泽玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯材料，其特征在于：所述的润滑剂为低分子量羧基封端聚乙烯蜡。
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