CN107353606A - 低翘曲玻纤增强pbt组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低翘曲玻纤增强PBT组合物及其制备方法，该组合物包括以下组分和重量份：聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT：60～80，玻纤：10～30，高岭土：5～10，抗氧剂0.1～1，润滑剂0.1～1；所述合金的制备方法包括如下步骤：将PBT树脂、高岭土、抗氧剂和润滑剂加入混合搅拌机中进行混合；将步骤a所得混合物通过双螺杆主喂料口加入，同时将玻纤按一定喂料速度从侧喂料口喂入，经过挤出机共混造粒，经过熔融挤出，造粒即得到一种低翘曲玻纤增强PBT组合物。与现有技术相比，本发明通过加入高岭土改善PBT结晶和玻纤取向带来的各向异性，进而解决玻纤填充PBT导致的易翘曲问题。

Description

低翘曲玻纤增强PBT组合物
技术领域
本发明涉及一种低翘曲玻纤增强PBT组合物，属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯是一种优异的工程塑料，具有耐溶剂性好、流动性好、耐疲劳性及优异的加工性能，但PBT材料的高结晶度会导致材料的收缩率大、易翘曲等问题，因此通过会通过添加玻纤增强来降低其收缩率，保证尺寸稳定性，但玻纤在注塑过程中的取向会加大其翘曲，因此玻纤增强PBT的翘曲始终都得不到很好的解决，尤其是体现在大制件上，翘曲会更加明显。
中国专利号CN104592722A：高光泽低翘曲玻纤增强PBT/PP合金及其制备方法，通过加入具有增粘效果的聚乙烯醇缩丁醛有效的提升PBT的粘度，抑制PBT树脂的结晶，所制得的PBT/PP合金材料的翘曲度得到有效改善；但这种方法会显著降低PBT的耐热及冲击性能，此外抑制结晶较难控制；中国专利号CN103382297A：一种低翘曲碳纤增强PET/聚酯合金及其制备方法，通过加入相容剂，提高碳纤在聚酯中的浸润，达到更好分散的目的，但这种方法并不能从根本上解决翘曲问题，只是提高了碳纤在基体中的分散，减少了翘曲，在某些剪切较大的制件上翘曲还是会表现的很明显。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种低翘曲玻纤增强PBT组合物。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种低翘曲玻纤增强PBT组合物，其包括按重量份数计的如下组分：
作为优选方案，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的相对粘度为0.6～1.0。
作为优选方案，所述玻纤的单丝直径为10～15μm，长径比为20～40。当长径比低于20，材料难以保证足够的刚性；当长径比高于40，玻纤易团聚，难分散。
作为优选方案，所述高岭土的目数在2000目以上，使用硅烷偶联剂预处理后填充，当粒径小于2000目时，会严重影响材料的冲击韧性。
作为优选方案，所述抗氧剂包括抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1010中的一种或几种。
作为优选方案，所述润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
第二方面，本发明还提供了一种如前述的低翘曲玻纤增强PBT组合物的制备方法，其包括如下步骤：
将聚对苯二甲酸丁二醇酯、高岭土、抗氧剂和润滑剂混合后，与玻纤分别经两个喂料口投料，经共混造粒、熔融挤出，得到所述低翘曲玻纤增强PBT组合物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、利用部分高岭土改善玻纤的各项异性，同时还能部分抑制PBT的结晶，改善由于注塑过程中的玻纤取向和PBT结晶导致的翘曲问题；
2、同时，由于该高岭土经过硅烷偶联剂的处理，与玻纤有很好的相容性，增加了填料在PBT树脂中的浸润性，不仅能改善各向异性，还大大提高了材料的冲击韧性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为使用高岭土前后产品的翘曲程度对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
以下实施例及对比例中选用的PBT用中国台湾长春的1100-211M，按照ASTMD1238标准，250℃下测试熔融指数为27g/10min，粘度为1.0；仪征PBTL2100，熔指为 25g/10min，粘度为1.0，玻纤选用山东泰山的无碱玻纤，直径为10μm；高岭土为市售蒙西高岭土，粒径为3000目，纯度≥99％；抗氧剂为CIBA公司生产的抗氧剂1010、抗氧剂168，润滑剂为东莞雄越公司生产的季戊四醇酯PETS。
对比例1
一种低翘曲玻纤增强PBT组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PBT为1100-211M：80份，玻纤：20份，抗氧剂1010： 0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.3份。
(2)将除玻纤外的原材料在高混机中混合均匀后从主喂料口加入，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
对比例2
一种低翘曲玻纤增强PBT组合物及其制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按重量份称取各组分：PBT为L2100：70份,玻纤：30份，抗氧剂1010：0.1 份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.3份。
(2)将除玻纤外的原材料在高混机中混合均匀后从主喂料口加入，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
实施例1
(1)按重量份称取各组分：PBT为1100-211M：80份，玻纤：15份，高岭土：5 份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.3份。
(2)将除玻纤外的原材料在高混机中混合均匀后从主喂料口加入，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
实施例2
(1)按重量份称取各组分：PBT为L2100：70份，玻纤：25份，高岭土：5份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.3份。
(2)将玻纤以外的原料在高混机中混合均匀后，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
实施例3
(1)按重量份称取各组分：PBT为1100-211M：70份，玻纤：20份，高岭土：10 份，抗氧剂1010：0.1份，抗氧剂168：0.1份，润滑剂PETS：0.3份。
(2)将玻纤以外的原料在高混机中混合均匀后，玻纤从侧喂料口喂入，通过挤出机熔融共混造粒即得产品。
各对比例及实施例注塑成直径＝25mm，厚度为3.2mm的圆盘，放置48h后用游标卡尺测试圆盘翘曲后的最大高度A，用A和圆盘直径D的比率来表征材料的翘曲程度，翘曲率＝A/D，结果如表1所示。图1a和图1b分别为纯玻纤填充PBT材料注塑成型的制件外壳和使用部分高岭土改善后的制件外壳，由图中可知，纯玻纤填充PBT材料注塑成型的制件外壳，材料翘曲非常严重；使用部分高岭土改善后的制件外壳，提高了填料在基体中的浸润，改善了翘曲。
表1
对比例1 对比例2 实施例1 实施例2 实施例3
A/D 0.15 0.25 0.04 0.02 0.008
冲击强度KJ/m2 6.5 6.0 8.0 8.5 9.5
由表1可知，加入高岭土后，与完全玻纤填充的PBT对比，材料的翘曲明显改善；对比对比例1和实施例1，对比例2和实施例2来看，加入5份高岭土，对玻纤填充PBT 材料的翘曲已经有明显改善，翘曲率A/D明显下降，当高岭土添加到10份，材料的A/D 降低到0.008，基本上没有翘曲出现，而且材料的冲击强度大大提高，由此可见，采用高岭土替代部分玻纤能显著改善材料的翘曲，而且提高了冲击强度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种低翘曲玻纤增强PBT组合物，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：
2.如权利要求1所述的低翘曲玻纤增强PBT组合物，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的相对粘度为0.6～1.0。
3.如权利要求1所述的低翘曲玻纤增强PBT组合物，其特征在于，所述玻纤的单丝直径为10～15μm，长径比为20～40。
4.如权利要求1所述的低翘曲玻纤增强PBT组合物，其特征在于，所述高岭土的目数在2000目以上，使用硅烷偶联剂预处理。
5.如权利要求1所述的低翘曲玻纤增强PBT组合物，其特征在于，所述抗氧剂包括抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂1010中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的低翘曲玻纤增强PBT组合物，其特征在于，所述润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。
7.一种如权利要求1所述的低翘曲玻纤增强PBT组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将聚对苯二甲酸丁二醇酯、高岭土、抗氧剂和润滑剂混合后，与玻纤分别经两个喂料口投料，经共混造粒、熔融挤出，得到所述低翘曲玻纤增强PBT组合物。
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