CN109535664B - 一种连接器用高分子材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料技术领域，具体公开了一种连接器用高分子材料。所述的连接器用高分子材料，其由包含如下重量份的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯70～100份；玻璃纤维粉10～20份；增韧剂3～8份；抗老剂0.5～3份。所述的抗老剂通过如下方法制备得到：将四苯基邻苯二甲酸酐溶于甲苯中，然后加入十二烷基伯胺和4‑二甲氨基吡啶进行加热回流反应1～3h，冷却静止后得沉淀，即所述的抗老剂。上述连接器用高分子材料具有很好的强度和韧性，同时还具备优异的抗热氧老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种连接器用高分子材料。
背景技术
连接器，即CONNECTOR；国内亦称作接插件、插头和插座，一般是指电器连接器。广泛用于汽车、电脑及其外设、通信、工业设备和航天等领域。随着汽车、电脑通讯产业的不断发展，连接器的需求也越来越大，我国已经成为全球连接器增长最快和容量最大的市场。
聚对苯二甲酸丁二醇酯，简称PBT；是通过对苯二甲酸和1，4-丁二醇缩聚制成的聚酯；由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量，导致温升，因此作为连接器用的聚对苯二甲酸丁二醇酯需具有良好的抗热氧老化的作用；尤其是高温特种连接器，其对聚对苯二甲酸丁二醇酯的抗热氧老化性能需提出更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种连接器用高分子材料，所述的连接器用高分子材料具有很好的抗热氧老化作用。
本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：
一种连接器用高分子材料，其由包含如下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯70～100份；玻璃纤维粉10～20份；增韧剂3～8份；抗老剂0.5～3份。
优选地，所述的连接器用高分子材料，其由包含如下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80～90份；玻璃纤维粉15～20份；增韧剂3～5份；抗老剂1～2份。
最优选地，所述的连接器用高分子材料，其由包含如下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80份；玻璃纤维粉15份；增韧剂5份；抗老剂1份。
优选地，所述的抗老剂通过如下方法制备得到：
将四苯基邻苯二甲酸酐溶于甲苯中，然后加入十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶进行加热回流反应1～3h，冷却静止后得沉淀，即所述的抗老剂。
进一步优选地，四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.0～5.0：1.5～2.5：0.2～0.3。
更进一步优选地，四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.3～4.8：1.8～2.3：0.2～0.3。
最优选地，四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.5：1.9：0.25。
优选地，四苯基邻苯二甲酸酐与甲苯的用量比为1g：8～15mL。
上述连接器用高分子材料的制备方法，其包含如下步骤：
先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的连接器用高分子材料；本发明由于加入了玻璃纤维粉和增韧剂，因此使得该连接器用高分子材料具有很好的强度和韧性；又由于该材料采用了全新方法制备得到的抗老剂，使用了该抗老剂使得本发明所述的连接器用高分子材料的抗热氧老化性能进一步增强；该全新方法制备得到的抗老剂应用到连接器用高分子材料中，其抗老化效果要优于现有的抗老化剂。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1连接器用高分子材料的制备
原料重量份组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80份；玻璃纤维粉15份；增韧剂5份；抗老剂1份。
所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯选用德国巴斯夫的牌号为B4520的聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的增韧剂选用美国杜邦的牌号为PTW的增韧剂；
所述的抗老剂通过如下方法制备得到：将四苯基邻苯二甲酸酐溶于甲苯中，然后加入十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶进行加热回流反应2h，冷却静止后得沉淀，即所述的抗老剂；其中四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.5：1.9：0.25；四苯基邻苯二甲酸酐与甲苯的用量比为1g：10mL。
制备方法：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
实施例2连接器用高分子材料的制备
原料重量份组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯70份；玻璃纤维粉10份；增韧剂3份；抗老剂0.8份。
所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯选用德国巴斯夫的牌号为B4520的聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的增韧剂选用美国杜邦的牌号为PTW的增韧剂；
所述的抗老剂通过如下方法制备得到：将四苯基邻苯二甲酸酐溶于甲苯中，然后加入十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶进行加热回流反应2h，冷却静止后得沉淀，即所述的抗老剂；其中四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.0：1.8：0.2；四苯基邻苯二甲酸酐与甲苯的用量比为1g：8mL。
制备方法：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
实施例3连接器用高分子材料的制备
原料重量份组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯100份；玻璃纤维粉20份；增韧剂8份；抗老剂1.5份。
所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯选用德国巴斯夫的牌号为B4520的聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的增韧剂选用美国杜邦的牌号为PTW的增韧剂；
所述的抗老剂通过如下方法制备得到：将四苯基邻苯二甲酸酐溶于甲苯中，然后加入十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶进行加热回流反应2h，冷却静止后得沉淀，即所述的抗老剂；其中四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为5.0：2.5：0.25；四苯基邻苯二甲酸酐与甲苯的用量比为1g：8mL。
制备方法：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
对比例1连接器用高分子材料的制备
原料重量份组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80份；玻璃纤维粉15份；增韧剂5份；所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯选用德国巴斯夫的牌号为B4520的聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的增韧剂选用美国杜邦的牌号为PTW的增韧剂；
制备方法：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉和增韧剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中不加入抗老剂。
对比例2连接器用高分子材料的制备
原料重量份组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80份；玻璃纤维粉15份；增韧剂5份；抗老剂1份。
所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯选用德国巴斯夫的牌号为B4520的聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的增韧剂选用美国杜邦的牌号为PTW的增韧剂；所述的抗老剂选用1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯；
制备方法：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
对比例2与实施例1的不同之处在于，对比例2中的抗老剂采用常规的抗氧剂1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯，而实施例1采用的是由本发明所述方法制备得到的抗老剂。
对比例3连接器用高分子材料的制备
原料重量份组成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80份；玻璃纤维粉15份；增韧剂5份；抗老剂1份。
所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯选用德国巴斯夫的牌号为B4520的聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述的增韧剂选用美国杜邦的牌号为PTW的增韧剂；所述的抗老剂选用三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；
制备方法：先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
对比例3与实施例1的不同之处在于，对比例3中的抗老剂采用常规的抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，而实施例1采用的是由本发明所述方法制备得到的抗老剂。
实验例
将实施例1～3和对比例1～3制备得到的连接器用高分子材料制成长为10cm，宽为5cm，厚度为2.0mm的薄型试样，参照标准GB/T7141-200，将薄型试样放入重力对流式热老化试验箱中，在200℃下进行人工加入老化1000h；测试连接器用高分子材料在人工加速老化前后的拉伸强度(拉伸强度参照ASTM D638标准方法测试)、悬臂梁缺口冲击强度(悬臂梁缺口冲击强度参照ASTM D256标准方法测试)。并计算拉伸强度保持率和冲击强度保持率；
拉伸强度保持率＝人工加速老化后的拉伸强度/人工加速老化前的拉伸强度×100％；
冲击强度保持率＝人工加速老化后的悬臂梁缺口冲击强度/人工加速老化前的悬臂梁缺口冲击强度×100％；
在人工加速老化实验前后，若拉伸强度保持率以及冲击强度保持率越接近100％，则说明连接器用高分子材料经人工加速老化后拉伸强度以及冲击强度的变化率越小，其受热氧老化的影响越小，材料的抗老化能力越强，测试结果见表1。
表1.连接器用高分子材料的热老化实验结果
| 实验材料 | 拉伸强度保持率(％) | 冲击强度保持率(％) |
| 实施例1高分子材料 | 89.4 | 86.2 |
| 实施例2高分子材料 | 87.1 | 84.3 |
| 实施例3高分子材料 | 88.8 | 85.7 |
| 对比例1高分子材料 | 21.1 | 24.3 |
| 对比例2高分子材料 | 54.6 | 50.1 |
| 对比例3复合材料 | 50.4 | 47.9 |
由表1实验数据可以看出，实施例1～3制备得到的连接器用高分子材料其拉伸强度保持率在80％～100％之间，冲击强度保持率在80～100％之间；其在经人工加速老化实验后的拉伸强度以及冲击强度的变化率控制在20％以内；这说明加入了有本发明制备得到的抗老剂后制备得到的连接器用高分子材料具有优异的抗热氧老化作用，材料的力学性能受热氧化的影响很小，性能稳定。
从对比例1实验数据可以看出，经人工加速老化实验后，其拉伸强度保持率为21.1％，冲击强度保持率为24.3，拉伸强度以及冲击强度的变化率大，这说明对比例1不加入抗氧剂制备得到的连接器用高分子材料其抗热氧老化作用差，在受到热氧化后，材料的力学性能变化很大，性能不稳定。
从对比例2和3实验数据可以看出，经人工加速老化实验后，其拉伸强度保持率分别为54.6％和50.4％，冲击强度保持率分别为50.1％和47.9％；这说加入常规抗老剂制备得到的连接器用高分子材料，其拉伸强度以及冲击强度的变化率比不加入抗氧剂制备得到的连接器用高分子材料进一步降低，但和实施例1～3制备得到的连接器用高分子材料相比，其变化率仍然是较高的。这说明常规的抗老剂，虽然能提高连接器用高分子材料的抗热氧老化作用，但与本发明方法制备得到的抗老剂的相比，其对连接器用高分子材料的抗热氧老化作用的提高程度远远不及本发明方法制备得到的抗老剂。
Claims (8)
1.一种连接器用高分子材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯70～100份；玻璃纤维粉10～20份；增韧剂3～8份；抗老剂0.5～3份；
所述的抗老剂通过如下方法制备得到：
将四苯基邻苯二甲酸酐溶于甲苯中，然后加入十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶进行加热回流反应1～3h，冷却静止后得沉淀，即所述的抗老剂。
2.根据权利要求1所述的连接器用高分子材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80～90份；玻璃纤维粉15～20份；增韧剂3～5份；抗老剂1～2份。
3.根据权利要求2所述的连接器用高分子材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料制成：
聚对苯二甲酸丁二醇酯80份；玻璃纤维粉15份；增韧剂5份；抗老剂1份。
4.根据权利要求1所述的连接器用高分子材料，其特征在于，四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.0～5.0：1.5～2.5：0.2～0.3。
5.根据权利要求4所述的连接器用高分子材料，其特征在于，四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.3～4.8：1.8～2.3：0.2～0.3。
6.根据权利要求5所述的连接器用高分子材料，其特征在于，四苯基邻苯二甲酸酐与十二烷基伯胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为4.5：1.9：0.25。
7.根据权利要求1所述的连接器用高分子材料，其特征在于，四苯基邻苯二甲酸酐与甲苯的用量比为1g：8～15mL。
8.权利要求1～7任一项所述的连接器用高分子材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：
先将聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维粉、增韧剂和抗老剂放入高速混合机中混合均匀，然后放入双螺杆挤出机中熔融共混并挤出造粒即得所述的连接器用高分子材料。
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