CN108219395A - 一种混合增强pbt组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混合增强PBT组合物及其制备方法,其是在成分中添加有矿物填料和特种相容改性剂,由于矿物填料中含有单封端乙烯基硅油、碳酸钙、端氢基聚硅氧烷等,通过严格控制单封端乙烯基硅油和端氢基聚硅氧烷的含量,再通过分步混合、高温混合的方式将各组份进行混合,并严格把控其他组份的配比量及混合温度、挤出温度等工艺参数,以增加各组份的反应混合效果,达到“协同增效”效果,大幅度提高产品的性能,经过试验证明,经本发明所制得PBT组合物具有优异的力学性能和光泽度,成品组合物表面浮纤少,表面光泽度好,无翘曲现象,拉伸强度最高达到182 MPa,冲击强度最高达到220 J/m。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,尤其涉及一种混合增强PBT组合物及其制备方法。
背景技术
目前,大多数PBT产品的力学性能和光泽度都不高,限制了其应用范围,故有待改善。
发明内容
为了克服上述问题,本发明提供了一种力学性能高、光泽度好的PBT组合物及其制备方法。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案是:
一种混合增强PBT组合物,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂30-50份、矿物填料10-20份、特种相容改性剂5-8份、玻璃纤维10-50份、成核剂2-4份、复合偶联剂1-3份。
优选地,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂42份、矿物填料16份、特种相容改性剂6份、玻璃纤维24份、成核剂3份、复合偶联剂1份。
具体地,所述的矿物填料按质量百分比包括:沸石粉20-40%、滑石粉26-42%、单封端乙烯基硅油5-12%、碳酸钙2-8%、端氢基聚硅氧烷8-17%。
优选地,所述矿物填料的粒径为3000-8000目。
具体地所述的特种相容改性剂按质量百分比包括:PE-g-MAH 20-30%、PP-g-MAH35-48%、SEBS-g-GMA 18-36%。
优选地,所述的玻璃纤维无碱长玻纤,直径为15-16um。
一种混合增强PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
1)将PBT树脂放入工程塑料粉碎机粉碎,然后放入干燥机干燥,干燥温度为110-140℃,干燥时间为5-6h;
2)将PBT树脂与玻璃纤维加入混合机进行混合,搅拌速度为1000-2000r/min,搅拌时间为30-50min;
3)将矿物填料、特种相容改性剂、成核剂、复合偶联剂加入混合机,进行三段式高温搅拌,第一段搅拌的搅拌速度为2200-2600r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为200-320℃;第二段搅拌的搅拌速度为 1800-2200r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为150-270℃;第三段搅拌的搅拌速度为1200-1600r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为180-260℃,得到基料;
4)将基料加入到双螺杆挤出机进行挤出造粒,螺杆的转速为200-600r/min,挤出机包括预热区、增温区和保温区,其中预热区的温度为278-350℃,增压区的温度为320-380℃,保温区的温度为290-330℃。
优选地,在步骤1)中,所述的干燥温度为128℃,干燥时间为5.7h。
优选地,在步骤3)中,所述的第一段搅拌的搅拌速度为2400r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为280℃;第二段搅拌的搅拌速度为2000r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为190℃;第三段搅拌的搅拌速度为1400r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为240℃。
优选地,在步骤4)中,所述的预热区的温度为326℃,增压区的温度为360℃,保温区的温度为310℃。
上述技术方案的有益之处在于:
本发明提供了一种混合增强PBT组合物及其制备方法,其是在成分中添加有矿物填料和特种相容改性剂,由于矿物填料中含有单封端乙烯基硅油、碳酸钙、端氢基聚硅氧烷等,通过严格控制单封端乙烯基硅油和端氢基聚硅氧烷的含量,再通过分步混合、高温混合的方式将各组份进行混合,并严格把控其他组份的配比量及混合温度、挤出温度等工艺参数,以增加各组份的反应混合效果,达到“协同增效”效果,大幅度提高产品的性能,经过试验证明,经本发明所制得PBT组合物具有优异的力学性能和光泽度,成品组合物表面浮纤少,表面光泽度好,无翘曲现象,拉伸强度最高达到182 MPa,冲击强度最高达到220 J/m。
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
具体实施方式
实施例1
一种混合增强PBT组合物,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂42份、矿物填料16份、特种相容改性剂6份、玻璃纤维24份、成核剂3份、复合偶联剂1份。
具体地,所述的矿物填料按质量百分比包括:沸石粉20-40%、滑石粉26-42%、单封端乙烯基硅油5-12%、碳酸钙2-8%、端氢基聚硅氧烷8-17%。
优选地,所述矿物填料的粒径为3000-8000目。
具体地所述的特种相容改性剂按质量百分比包括:PE-g-MAH 20-30%、PP-g-MAH35-48%、SEBS-g-GMA 18-36%。
优选地,所述的玻璃纤维无碱长玻纤,直径为15-16um。
优选地,所述PBT树脂的粒径为3000-30000目。
优选地,所述的PBT树脂为特性粘度0.98-1.10分升/克。
一种混合增强PBT组合物的制备方法,包括以下步骤:
1)将PBT树脂放入工程塑料粉碎机粉碎,然后放入干燥机干燥,干燥温度为128℃,干燥时间为5.7h;
2)将PBT树脂与玻璃纤维加入混合机进行混合,搅拌速度为1000-2000r/min,搅拌时间为30-50min;
3)将矿物填料、特种相容改性剂、成核剂、复合偶联剂加入混合机,进行三段式高温搅拌,第一段搅拌的搅拌速度为2400r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为280℃;第二段搅拌的搅拌速度为2000r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为190℃;第三段搅拌的搅拌速度为1400r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为240℃,得到基料;
4)将基料加入到双螺杆挤出机进行挤出造粒,螺杆的转速为200-600r/min,挤出机包括预热区、增温区和保温区,其中预热区的温度为326℃,增压区的温度为360℃,保温区的温度为310℃。
实施例2
如实施例1所述的一种混合增强PBT组合物及其制备方法,还可以采用以下工艺:
一种混合增强PBT组合物,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂35份、矿物填料12份、特种相容改性剂7份、玻璃纤维42份、成核剂3份、复合偶联剂2份。
在步骤1)中,所述的干燥温度为135℃,干燥时间为5.3h。
在步骤3)中,所述的第一段搅拌的搅拌速度为2300r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为250℃;第二段搅拌的搅拌速度为2100r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为250℃;第三段搅拌的搅拌速度为1500r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为210℃。
在步骤4)中,所述的预热区的温度为310℃,增压区的温度为340℃,保温区的温度为320℃。
实施例3
如实施例1所述的一种混合增强PBT组合物及其制备方法,还可以采用以下工艺:
一种混合增强PBT组合物,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂30份、矿物填料20份、特种相容改性剂5份、玻璃纤维50份、成核剂2份、复合偶联剂3份。
在步骤1)中,所述的干燥温度为140℃,干燥时间为5h。
在步骤3)中,所述的第一段搅拌的搅拌速度为2600r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为200℃;第二段搅拌的搅拌速度为1800r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为270℃;第三段搅拌的搅拌速度为1600r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为180℃。
在步骤4)中,所述的预热区的温度为278℃,增压区的温度为380℃,保温区的温度为290℃。
实施例4
如实施例1所述的一种混合增强PBT组合物及其制备方法,还可以采用以下工艺:
一种混合增强PBT组合物,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂50份、矿物填料10份、特种相容改性剂8份、玻璃纤维10份、成核剂4份、复合偶联剂1份。
在步骤1)中,所述的干燥温度为110℃,干燥时间为6h。
在步骤3)中,所述的第一段搅拌的搅拌速度为2200r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为320℃;第二段搅拌的搅拌速度为2200r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为150℃;第三段搅拌的搅拌速度为1200r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为260℃。
在步骤4)中,所述的预热区的温度为350℃,增压区的温度为320℃,保温区的温度为330℃。
通过以上各实施例均可制得混合增强PBT组合物,需要说明的是,本发明的技术要点在于在成分中添加有矿物填料和特种相容改性剂,由于矿物填料中含有单封端乙烯基硅油、碳酸钙、端氢基聚硅氧烷等,通过严格控制单封端乙烯基硅油和端氢基聚硅氧烷的含量,再通过分步混合、高温混合的方式将各组份进行混合,并严格把控其他组份的配比量及混合温度、挤出温度等工艺参数,以增加各组份的反应混合效果,达到“协同增效”效果,大幅度提高产品的性能,具体如下述试验结果所示。
经过试验证明,经过本发明四个实施例所制得的PBT组合物,即采用PBT树脂30-50份、矿物填料10-20份、特种相容改性剂5-8份、玻璃纤维10-50份、成核剂2-4份、复合偶联剂1-3份;在步骤1)中,所述的干燥温度采用110-140℃,干燥时间采用5-6h;在步骤3)中,所述的第一段搅拌的搅拌速度采用2200-2600r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度采用200-320℃;第二段搅拌的搅拌速度采用1800-2200r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度采用150-270℃;第三段搅拌的搅拌速度采用1200-1600r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度采用180-260℃;在步骤4)中,所述的预热区的温度采用278-350℃,增压区的温度采用320-380℃,保温区的温度采用290-330℃;所制得PBT组合物具有优异的力学性能和光泽度,成品组合物表面浮纤少,表面光泽度好,无翘曲现象,拉伸强度最高达到182 MPa,冲击强度最高达到220J/m。
性能试验:
试验一:针对成品PBT组合物的力学性能做出测定。
试验样本:经本发明上述4个实施例所记载技术方案制得的产品和市面上的普通PBT产品,不同技术得到的产品分别采样4种,普通PBT产品也采样4种。
注:抽样标准采用gb/t2828.1-2012。
试验方法:
测试标准为美国ASTM标准,具体为:
拉伸强度标准:ASTM D638,样条尺寸为57mm× 13mm× 3 .2mm,拉伸速度为50mm/min;
悬臂梁冲击标准:ASTM D256,样条尺寸为63 .5mm× 12 .7mm× 3 .2mm,缺口剩余宽度为10 .71mm;
试验结果如表1所示:
表1
注:表1中,系列1-4分别为本发明四个实施例所制得的产品,系列5为普通PBT产品,重复1-4为各产品的重复采样。
通过表1可以看出,经过本发明所制得的PBT组合物经过测试后,拉伸强度最高达到182 MPa,冲击强度最高达到220 J/m,而普通PBT产品的拉伸强度只有160MPa,冲击强度只有160 J/m,相比之下,本发明制得的产品提升明显。
Claims (10)
1.一种混合增强PBT组合物,其特征在于,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂30-50份、矿物填料10-20份、特种相容改性剂5-8份、玻璃纤维10-50份、成核剂2-4份、复合偶联剂1-3份。
2.如权利要求1所述的一种混合增强PBT组合物,其特征在于,按重量份数计,包括以下成分:PBT树脂42份、矿物填料16份、特种相容改性剂6份、玻璃纤维24份、成核剂3份、复合偶联剂1份。
3.如权利要求1所述的一种混合增强PBT组合物,其特征在于,所述的矿物填料按质量百分比包括:沸石粉20-40%、滑石粉26-42%、单封端乙烯基硅油5-12%、碳酸钙2-8%、端氢基聚硅氧烷8-17%。
4.如权利要求3所述的一种混合增强PBT组合物,其特征在于,所述矿物填料的粒径为3000-8000目。
5.如权利要求1所述的一种混合增强PBT组合物,其特征在于,所述的特种相容改性剂按质量百分比包括:PE-g-MAH 20-30%、PP-g-MAH 35-48%、SEBS-g-GMA 18-36%。
6.如权利要求1所述的一种混合增强PBT组合物,其特征在于:所述的玻璃纤维无碱长玻纤,直径为15-16um。
7.如权利要求1所述的一种混合增强PBT组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将PBT树脂放入工程塑料粉碎机粉碎,然后放入干燥机干燥,干燥温度为110-140℃,干燥时间为5-6h;
2)将PBT树脂与玻璃纤维加入混合机进行混合,搅拌速度为1000-2000r/min,搅拌时间为30-50min;
3)将矿物填料、特种相容改性剂、成核剂、复合偶联剂加入混合机,进行三段式高温搅拌,第一段搅拌的搅拌速度为2200-2600r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为200-320℃;第二段搅拌的搅拌速度为 1800-2200r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为150-270℃;第三段搅拌的搅拌速度为1200-1600r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为180-260℃,得到基料;
4)将基料加入到双螺杆挤出机进行挤出造粒,螺杆的转速为200-600r/min,挤出机包括预热区、增温区和保温区,其中预热区的温度为278-350℃,增压区的温度为320-380℃,保温区的温度为290-330℃。
8.如权利要求7所述的一种混合增强PBT组合物的制备方法,其特征在于:在步骤1)中,所述的干燥温度为128℃,干燥时间为5.7h。
9.如权利要求7所述的一种混合增强PBT组合物的制备方法,其特征在于:在步骤3)中,所述的第一段搅拌的搅拌速度为2400r/min,搅拌时间为20min,搅拌温度为280℃;第二段搅拌的搅拌速度为2000r/min,搅拌时间为45min,搅拌温度为190℃;第三段搅拌的搅拌速度为1400r/min,搅拌时间为15min,搅拌温度为240℃。
10.如权利要求7所述的一种混合增强PBT组合物的制备方法,其特征在于:在步骤4)中,所述的预热区的温度为326℃,增压区的温度为360℃,保温区的温度为310℃。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180629 |
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