CN106554606A - 一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯 - Google Patents

一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，涉及高分子材料技术领域，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯120～140份、季戊四醇硬脂酸酯15～22份、辛烯共聚物6～10份、邻苯二甲酸二辛酯15～25份、溴代聚苯乙烯10～15份、氢氧化镁6～13份、酚醛树脂14～17份、聚四氟乙烯8～15份、聚三氟氯乙烯11～18份、聚对二甲苯16～24份、聚十二内酰胺15～23份、碳纤维4～8份、合成植物酯3～8份、土工布4～9份、抗静电剂11～16份、偶联剂6～13份、粘结剂12～19份、杀菌剂9～15份。本发明的有益之处是，原料成本低，制作工艺简单，并且具备较好的耐低温功能，能适应低温度场所使用。

Description

一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutylene terephthalate，简称PBT)又名聚四亚甲基对苯二甲酸酯(polytetramethylenene terephthalate)，是通过对苯二甲酸和1，4-丁二醇缩聚制成的聚酯，是最重要的热塑性聚酯，五大工程塑料之一。
聚对苯二甲酸丁二醇酯为乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯，具有高耐热性、可以在140℃下长期工作，韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数。不耐强酸、强碱，能耐有机溶剂，可燃，高温下分解。由于这些优良的性能，在汽车、机械设备、精密仪器部件、电子电器、纺织等领域得到广泛的应用，近年来在技术、应用、产能、产量等得到飞快发展，特别是在中国。2003年全球PBT的产能约58万吨/年，2010年已超过120万吨/年。中国2011年的产能超过30万吨/年，成为全球产能最多的国家。
聚对苯二甲酸丁二醇酯以其良好的成型加工性能和较高的性能价格比成为工程塑料的后起之秀，具有优良的综合性能。但当前使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯普遍存在耐低温性较差的问题，在低温环境下使用容易发生变脆变硬现象，严重缩短使用寿命，对聚对苯二甲酸丁二醇酯的应用领域造成限制。因此，研制出一种具有耐低温作用的聚对苯二甲酸丁二醇酯材料显得至关重要。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，原料成本低，购买方便，制作工艺简单，并且具备较好的耐低温功能，能适应低温度场所使用。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯120～140份、季戊四醇硬脂酸酯15～22份、辛烯共聚物6～10份、邻苯二甲酸二辛酯15～25份、溴代聚苯乙烯10～15份、氢氧化镁6～13份、酚醛树脂14～17份、聚四氟乙烯8～15份、聚三氟氯乙烯11～18份、聚对二甲苯16～24份、聚十二内酰胺15～23份、碳纤维4～8份、合成植物酯3～8份、土工布4～9份、抗静电剂11～16份、偶联剂6～13份、粘结剂12～19份、杀菌剂9～15份；
所述抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
所述粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
所述杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
进一步地，所述的一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯130份、季戊四醇硬脂酸酯18份、辛烯共聚物8份、邻苯二甲酸二辛酯20份、溴代聚苯乙烯13份、氢氧化镁8份、酚醛树脂15份、聚四氟乙烯12份、聚三氟氯乙烯14份、聚对二甲苯19份、聚十二内酰胺19份、碳纤维6份、合成植物酯5份、土工布7份、抗静电剂13份、偶联剂8份、粘结剂16份、杀菌剂12份；
所述抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
所述粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
所述杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
进一步地，所述的一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将各组成原料按配方比称量后，分开放置；
(2)将聚对苯二甲酸丁二醇酯加热至120～130℃，备用；
(3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、季戊四醇硬脂酸酯、辛烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、溴代聚苯乙烯、氢氧化镁、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯、聚十二内酰胺、碳纤维、合成植物酯、土工布放入到搅拌机中，以95～105r/min的速度搅拌35～45min后，接着将抗静电剂、偶联剂、粘结剂和杀菌剂也放入到搅拌机中，再以115～125r/min的速度搅拌50～60min，备用；
(4)将步骤(2)和(3)物料一起放入到热熔机中，在222～228℃的温度下，熔炼55～65min；
(5)将步骤(4)物料倒入制粒机中，制粒，过冷水，即可得到所述耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯。
进一步地，所述的一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，步骤(4)是在1.8～2.4MPa的压力下进行熔炼。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，通过在配方中加入耐低温和柔性材料，以更改聚对苯二甲酸丁二醇酯的原本特性，使之具备较好的耐低温性能，使柔性增大，不容易变脆，使制作的产品能应用于低温场所，使用寿命长；此外，本发明所选用原料价格低廉，降低经济成本，提高经济效益，有利于大规模的推广和普及。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯130份、季戊四醇硬脂酸酯18份、辛烯共聚物8份、邻苯二甲酸二辛酯20份、溴代聚苯乙烯13份、氢氧化镁8份、酚醛树脂15份、聚四氟乙烯12份、聚三氟氯乙烯14份、聚对二甲苯19份、聚十二内酰胺19份、碳纤维6份、合成植物酯5份、土工布7份、抗静电剂13份、偶联剂8份、粘结剂16份、杀菌剂12份；
抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
进一步地，一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将各组成原料按配方比称量后，分开放置；
(2)将聚对苯二甲酸丁二醇酯加热至125℃，备用；
(3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、季戊四醇硬脂酸酯、辛烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、溴代聚苯乙烯、氢氧化镁、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯、聚十二内酰胺、碳纤维、合成植物酯、土工布放入到搅拌机中，以100r/min的速度搅拌40min后，接着将抗静电剂、偶联剂、粘结剂和杀菌剂也放入到搅拌机中，再以120r/min的速度搅拌55min，备用；
(4)将步骤(2)和(3)物料一起放入到热熔机中，在225℃的温度下，熔炼60min；
(5)将步骤(4)物料倒入制粒机中，制粒，过冷水，即可得到耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯。
进一步地，一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，步骤(4)是在2.1MPa的压力下进行熔炼。
实施例2
一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯120份、季戊四醇硬脂酸酯15份、辛烯共聚物6份、邻苯二甲酸二辛酯15份、溴代聚苯乙烯10份、氢氧化镁6份、酚醛树脂14份、聚四氟乙烯8份、聚三氟氯乙烯11份、聚对二甲苯16份、聚十二内酰胺15份、碳纤维4份、合成植物酯3份、土工布4份、抗静电剂11份、偶联剂6份、粘结剂12份、杀菌剂9份；
抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
进一步地，一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将各组成原料按配方比称量后，分开放置；
(2)将聚对苯二甲酸丁二醇酯加热至120℃，备用；
(3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、季戊四醇硬脂酸酯、辛烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、溴代聚苯乙烯、氢氧化镁、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯、聚十二内酰胺、碳纤维、合成植物酯、土工布放入到搅拌机中，以95r/min的速度搅拌35min后，接着将抗静电剂、偶联剂、粘结剂和杀菌剂也放入到搅拌机中，再以115r/min的速度搅拌50min，备用；
(4)将步骤(2)和(3)物料一起放入到热熔机中，在222℃的温度下，熔炼55min；
(5)将步骤(4)物料倒入制粒机中，制粒，过冷水，即可得到耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯。
进一步地，一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，步骤(4)是在1.8MPa的压力下进行熔炼。
实施例3
一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯140份、季戊四醇硬脂酸酯22份、辛烯共聚物10份、邻苯二甲酸二辛酯25份、溴代聚苯乙烯15份、氢氧化镁13份、酚醛树脂17份、聚四氟乙烯15份、聚三氟氯乙烯18份、聚对二甲苯24份、聚十二内酰胺23份、碳纤维8份、合成植物酯8份、土工布9份、抗静电剂16份、偶联剂13份、粘结剂19份、杀菌剂15份；
抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
进一步地，一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将各组成原料按配方比称量后，分开放置；
(2)将聚对苯二甲酸丁二醇酯加热至130℃，备用；
(3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、季戊四醇硬脂酸酯、辛烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、溴代聚苯乙烯、氢氧化镁、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯、聚十二内酰胺、碳纤维、合成植物酯、土工布放入到搅拌机中，以105r/min的速度搅拌45min后，接着将抗静电剂、偶联剂、粘结剂和杀菌剂也放入到搅拌机中，再以125r/min的速度搅拌60min，备用；
(4)将步骤(2)和(3)物料一起放入到热熔机中，在228℃的温度下，熔炼65min；
(5)将步骤(4)物料倒入制粒机中，制粒，过冷水，即可得到耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯。
进一步地，一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，步骤(4)是在2.4MPa的压力下进行熔炼。
本发明所选取的原料中，聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯、聚十二内酰胺均是耐低温高分子材料；
碳纤维：密度低，具有极好的耐高温和耐低温功能；
合成植物酯：通过添加合成植物酯，能增强产品的耐久性和柔软性；
土工布：具有抗拉伸强度高、耐高温、抗冷冻、耐老化等特点。
试验对比：
取市售聚对苯二甲酸丁二醇酯、实施例1、实施例2和实施例3样品各3份，分别放置在0℃、-15℃、-25℃的温度下存放50h后，然后对它们的材料力学性能进行检测，结果如下：
1、拉伸强度：
0℃ -15℃ -25℃
市售样品 69.5 43..4 24.8
实施例1 78.5 77.5 76.2
实施例2 84.6 83.1 81.5
实施例3 74.2 73.6 72.9
2、弯曲强度：
0℃ -15℃ -25℃
市售样品 95.6 74.1 52.9
实施例1 120.5 119.4 117.1
实施例2 128.4 126.9 125.8
实施例3 116.2 115.6 108.7
拉伸强度按GB/T1040.3-2006测试；弯曲强度按GB/T9341-2008测试。
从试验结果可看出，采用本发明介绍方法制作出来的聚对苯二甲酸丁二醇酯在低温的条件下，仍然保持较好的拉伸强度和弯曲强度。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯120～140份、季戊四醇硬脂酸酯15～22份、辛烯共聚物6～10份、邻苯二甲酸二辛酯15～25份、溴代聚苯乙烯10～15份、氢氧化镁6～13份、酚醛树脂14～17份、聚四氟乙烯8～15份、聚三氟氯乙烯11～18份、聚对二甲苯16～24份、聚十二内酰胺15～23份、碳纤维4～8份、合成植物酯3～8份、土工布4～9份、抗静电剂11～16份、偶联剂6～13份、粘结剂12～19份、杀菌剂9～15份；
所述抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
所述粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
所述杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，组合原料包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯130份、季戊四醇硬脂酸酯18份、辛烯共聚物8份、邻苯二甲酸二辛酯20份、溴代聚苯乙烯13份、氢氧化镁8份、酚醛树脂15份、聚四氟乙烯12份、聚三氟氯乙烯14份、聚对二甲苯19份、聚十二内酰胺19份、碳纤维6份、合成植物酯5份、土工布7份、抗静电剂13份、偶联剂8份、粘结剂16份、杀菌剂12份；
所述抗静电剂是将硬脂酸钠、烯基磺酸盐、白皂粉、烷基磺酸钠、导电海绵、石墨按3：1：5：8：7：4的质量比混合而成；
所述粘结剂是将氰基丙稀酸脂、氯丁胶浆、沥青、松香按4：11：6：9的质量比混合而成；
所述杀菌剂是将硫磺粉、甲基立枯磷、代森锰锌、氢氧化铜按8：7：3：4的质量比混合而成。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将各组成原料按配方比称量后，分开放置；
(2)将聚对苯二甲酸丁二醇酯加热至120～130℃，备用；
(3)将聚对苯二甲酸丁二醇酯、季戊四醇硬脂酸酯、辛烯共聚物、邻苯二甲酸二辛酯、溴代聚苯乙烯、氢氧化镁、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚对二甲苯、聚十二内酰胺、碳纤维、合成植物酯、土工布放入到搅拌机中，以95～105r/min的速度搅拌35～45min后，接着将抗静电剂、偶联剂、粘结剂和杀菌剂也放入到搅拌机中，再以115～125r/min的速度搅拌50～60min，备用；
(4)将步骤(2)和(3)物料一起放入到热熔机中，在222～228℃的温度下，熔炼55～65min；
(5)将步骤(4)物料倒入制粒机中，制粒，过冷水，即可得到所述耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求3所述的一种耐低温改性聚对苯二甲酸丁二醇酯的制备方法，其特征在于，步骤(4)是在1.8～2.4MPa的压力下进行熔炼。
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