CN107099123A - 一种耐长时间注塑存储的改性pbt材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其包括按照重量百分比的如下组分：聚对苯二甲酸丁二醇酯20～65％，增韧剂5～20％，阻燃剂10～20％，矿物填料5～20％，无碱玻璃纤维10～40％，抗氧剂0.3～1.0％，热稳定剂0.3～1％，加工助剂0.3～1％。本发明还提供一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法。所述耐长时间注塑存储的改性PBT材料解决了现有PBT材料在高温存储时降解，导致大量不良品问题，提高经济效益。此外，该耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法操作简单，成本低。

Description

一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域，具体涉及一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料及其制备方法。
背景技术
PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是一种半结晶性的热塑性工程塑料，具有良好的力学性能、热稳定性和化学稳定性，电绝缘性优异、优异的电性能和吸水率低等。经过增强改性后的PBT，其性能更加优异，被广泛应用于电子电气、汽车、机械设备等领域。
目前PBT的改性主要集中在纤维增强、阻燃及阻燃增强、填充增强、合金化，这些改性在一定程度上提高了PBT的强度、耐热性、阻燃性、性价比以及加工成型性等。其也主要集中在改善PBT制成成品的某个或者多个的功能上。
对于PBT加工成型上，主要集中在提高PBT的流动性，方便成型。而忽略了在成型过程中由于PBT改性料耐温不够而导致的不良问题。
PBT产品大部分使用注塑成型，连续大批量生产。在某些情况下，如：设备异常、换模具、交接班等，要求塑料在注塑机中的储存时间较长。此时，如果没有进行耐温改性，极易造成不良品，而且不良品易混了大货中，造成大量损失。
目前，对于PBT耐温改性主要是提高PBT的热变形温度以及上期老化温度。如专利：201210072075.1揭示了一种通过添加PET来提高PBT的使用温度的技术方法。然而其PBT是主料，而PBT是辅料，因此其在PBT材料的应用领域受到限制。
为了解决PBT容易由注塑成型造成不良的问题，迫切需要开发提高PBT成型温度、耐温时间的相关技术。
发明内容
有鉴于此，提供一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料，以及一种操作简便、高效、成本低的耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法。
一种耐长时间注塑存储的改性聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料，其包括按照重量百分比的如下组分：
以及，一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法，其包括如下步骤：
按上述耐长时间注塑存储的改性PBT材料的配方称取各组分；
将所述PBT、增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂混合，得混合物料；
将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，融挤出的同时在双螺杆的排气口加入无碱玻璃纤维，熔融挤出、拉条、冷却、切粒，获得所述耐长时间注塑存储的PBT改性材料。
在上述耐长时间注塑存储的改性PBT材料及其制备方法中，通过增韧剂、阻燃剂、矿物填料、无碱玻璃纤维、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂的合理复配，制得的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，不涉及低密度聚乙烯(LDPE)、季戊四醇硬脂酸酯等易降解原料，该PBT改性材料可耐20分钟注塑高温存储，解决了现有PBT材料在高温存储时降解，导致大量不良品问题，提高经济效益。进一步，该耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法操作简单，成本低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下具体实施例，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。
本发明实施例的一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其包括按照重量百分比的如下组分：
优选地，所述各组分的重量百分比为PBT 45～55％，增韧剂6～8％，阻燃剂13～17％，无碱玻璃纤维18～22％，矿物填料6～7％，抗氧剂0.5～0.7％，热稳定剂0.3～0.5％，加工助剂0.4～0.6％。
所述PBT优选为粘度为0.83的PBT树脂，如长春PBT 1200、康辉KH2083等。优选地，所述无碱玻璃纤维为表面偶联改性的无碱玻璃纤维，如巨石988A。所述增韧剂优选为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物和/或乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物。所述阻燃剂优选为溴系阻燃剂和/或三氧化二锑，更优选地，所述阻燃剂为阻燃剂和三氧化二锑的复配物，例如溴系阻燃剂和三氧化二锑，质量比为3.5:1。所述矿物填料优选为碳酸钙、滑石粉和钛白粉中的至少一种。所述抗氧剂优选为受阻酚类、亚磷酸酯类按1:1组成的复合抗氧剂。所述热稳定剂优选为磷酸三苯酯、焦磷酸二氢二钠和硫酸二乙酯中的至少一种。所述加工助剂为季戊四醇硬脂酸酯和/或山梨醇苄叉衍生物。
以及，本发明实施例还提供上述耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法，其包括如下步骤：
S01：按上述耐长时间注塑存储的改性PBT材料的配方称取各组分；
S02：将所述PBT、增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂混合，得混合物料；
S03：将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，融挤出的同时在双螺杆的排气口加入无碱玻璃纤维，熔融挤出、拉条、冷却、切粒，获得所述耐长时间注塑存储的PBT改性材料。
步骤S01中，所有物料称量准确，精确至0.01千克，放入相应的物料袋中并且做好标示。所述耐长时间注塑存储的改性PBT材料配方中的各组分优选含量和种类如上所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。
步骤S02中，PBT树脂先在120～140℃下干燥4～6h，然后与增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂在高速搅拌混料机混合均匀或单独通过计量喂料器进入预混机。
步骤S03具体为，将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为300～350rpm，在双螺杆挤出机中加入无碱玻纤，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为：220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、210℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为250～350rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，各物料混炼均匀，经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，最后包装，获得所述耐长时间注塑存储的PBT改性材料。
以下通过具体配方和制备方法的实施例来说明上述耐长时间注塑存储的改性PBT材料及其制备方法。
实施例一：
将PBT树脂在130℃下干燥5h，然后与增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂在高速搅拌混料机混合均匀；
将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为330rpm，在双螺杆挤出机中加入无碱玻纤，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为：220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、210℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为300rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，各物料混炼均匀，经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，最后包装，即可获得耐长时间注塑存储的PBT改性材料
实施例二：
将PBT树脂在130℃下干燥5h，然后与增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂在高速搅拌混料机混合均匀；
将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为330rpm，在双螺杆挤出机中加入无碱玻纤，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为：220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、210℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为300rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，各物料混炼均匀，经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，最后包装，即可获得耐长时间注塑存储的PBT改性材料。
实施例三：
将PBT树脂在130℃下干燥5h，然后与增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂在高速搅拌混料机混合均匀；
将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为330rpm，在双螺杆挤出机中加入无碱玻纤，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为：220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、210℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为300rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，各物料混炼均匀，经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，最后包装，即可获得耐长时间注塑存储的PBT改性材料。
对比例一：
将PBT树脂在130℃下干燥5h，然后与增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂和加工助剂在高速搅拌混料机混合均匀；
将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为330rpm，在双螺杆挤出机中加入无碱玻纤，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为：220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、210℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为300rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，各物料混炼均匀，经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，得到对比例1产品。
对比例二：
将PBT树脂在130℃下干燥5h，然后与增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂和加工助剂在高速搅拌混料机混合均匀；
将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，调节喂料转速为330rpm，在双螺杆挤出机中加入无碱玻纤，双螺杆挤出机的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为：220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、210℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为300rpm，在双螺杆挤出机的输送和剪切作用下，各物料混炼均匀，经机头挤出、拉条、冷却、切粒、干燥，最后包装，即可获得得到对比例2产品。
实施例1～3与对比例1和2所得产品经不同存储时间注塑成型，性能随存储时间变化如下表1、表2、表3，从表中可以看出：存储至20min，与对比例相比较，实施例1～3所得耐长时间注塑存储的PBT改性材料，都能满足在注塑存储15-20分钟，不出现降解，材料性能保持较好，所得成品无异常。本发明所得产品拉伸强度、弯曲强度、冲击强度仍能维持很高的数据，耐高温存储能力得到明显的提高。
表1.本发明实施案例与对比案例所得产品拉伸强度
实施案一 实施例二 实施例三 对比例一 对比例二
正常注塑 102 95 75 105 75
存储5min 97 93 74 98 69
存储10min 95 90 72 84 61
存储20min 94 89 70 68 54
表2.本发明实施案例与对比案例所得产品弯曲强度
实施例一 实施例二 实施例三 对比例一 对比例二
正常注塑 135 126 103 137 105
存储5min 132 125 100 129 91
存储10min 129 120 99 113 78
存储20min 128 121 99 94 68
表3.本发明实施案例与对比案例所得产品缺口冲击强度
实施例一 实施例二 实施例三 对比例一 对比例二
正常注塑 9.3 8.5 8.4 9.5 8.8
存储5min 9.1 8.5 8.5 8.3 7.8
存储10min 8.9 8.0 8.0 7.6 6.4
存储20min 8.9 7.9 7.9 5.3 4.7
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)

1.一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下组分：
2.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯为粘度为0.83的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
3.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述无碱玻璃纤维为表面偶联改性的无碱玻璃纤维。
4.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物和/或乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物。
5.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述阻燃剂为溴系阻燃剂和/或三氧化二锑。
6.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述矿物填料为碳酸钙、滑石粉和钛白粉中的至少一种。
7.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类和亚磷酸酯类抗氧化剂组成的复合抗氧剂。
8.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述热稳定剂为磷酸三苯酯、焦磷酸二氢二钠和硫酸二乙酯中的至少一种。
9.如权利要求1所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料，其特征在于，所述加工助剂为季戊四醇硬脂酸酯和/或山梨醇苄叉衍生物。
10.一种耐长时间注塑存储的改性PBT材料的制备方法，其包括如下步骤：
按权利要求1～9任一所述的耐长时间注塑存储的改性PBT材料的配方称取各组分；
将所述聚对苯二甲酸丁二醇酯、增韧剂、阻燃剂、矿物填料、抗氧剂、热稳定剂和加工助剂混合，得混合物料；
将所述混合物料加入双螺杆挤出机中，融挤出的同时在双螺杆的排气口加入无碱玻璃纤维，熔融挤出、拉条、冷却、切粒，获得所述耐长时间注塑存储的PBT改性材料。
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