CN109762306A - 一种高强度、高韧性、低收缩率pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，由以下步骤制备而成：(1)称取PBT 100份、改性填料15‑35份、抗氧剂0.1‑1份和润滑剂0.1‑1份分别在80‑110℃下干燥30‑60min；(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂和润滑剂加入高混机中常温混合5‑10min，得到混合物料；(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及工程塑料改性的技术领域，具体涉及一种高强度、高韧性、低收缩率PBT复合材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutylene terephthalate；简称PBT)，是通过对苯二甲酸和1，4-丁二醇缩聚制成的聚酯，其主链是由刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线性分子组成，分子的高度几何规整性和刚性部分使聚合物具有高的机械强度、突出的耐化学试剂性、耐热性和优良的电性能；分子中没有侧链，结构对称，满足紧密堆砌的要求，从而使这种聚合物有高度的结晶性和高熔点，分子结构决定了PBT具有良好的综合性能；PBT在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃。这些优良的性能使PBT广泛用于汽车、电子电气制造业中，用于制造力学强度要求较高的零件和耐热、耐冲击、耐摩擦的零件。如PBT在汽车领域主要用于发动机放热孔罩、高压无触点点火器的分电器盖、转子、转角格栅、点火线圈盖、接线端子、传感器盒、前后灯座、集成电路盒、微电机后盖、风扇等。在通讯领域主要用于程控电话的集成模块、接线板、电容器外壳、天线护套等。
但是PBT存在体积电阻、介电损耗大、耐水解性能差、成型收缩率大、缺口冲击强度低等缺点，这限定了PBT的推广和应用。为了提高PBT的综合性能和加工性能，通常采用填料填充改性、玻纤增强、增韧剂改性、合金化改性等方法，但是填充改性、增韧改性通常只能单方面的提高PBT的强度或者韧性，难以同时提高PBT的强度和韧性使综合力学性能优良，而且这两种方法对PBT力学性能的提高幅度有限。玻纤增强的方法虽然能提高PBT的强度、、刚性、耐热性和耐化学药品性，但是PBT的结晶性会使玻纤增强PBT复合材料成型收缩率增大、注塑件表面出现浮纤、成型周期过长、制品发脆，所以玻纤增强PBT复合材料的缺点限定了其在高精度、大型薄壁制件、几何形状复杂制件或者高表面质量要求的制件中的应用。
碳酸钙分为轻质碳酸钙和重质碳酸钙，其中重质碳酸钙可用于橡胶、塑料、涂料、造纸、建筑等多个领域。在塑料制品中时，重质碳酸钙能起到骨架作用，达到提高塑料制品的硬度、表面光泽性等技术效果。但是实际使用时碳酸钙难以在聚合物基体中形成良好的分散，通常采用偶联剂处理以增加其与聚合物基体的界面粘结力。
叶腊石的化学成分主要是SiO2和Al2O3，属于层状硅酸盐矿物，其晶体结构是每一结构单位层由上、下两层四面体层中间夹一层八面体层组成。叶腊石可用作耐火材料、陶瓷材料、雕刻原料；其次还可用于橡胶制品、化妆用品、农药等的填料和载体。由于叶腊石在一定温度下会产生体积膨胀，因此在耐火材料领域常用叶腊石的膨胀来抵消基体的收缩，以改善耐火材料的使用性能，延长其使用寿命。叶腊石分子层间易于滑动而产生蠕变，本身的硬度和抗剪切强度低，在金刚石制造领域可用作高温、高压设备中的密封材料和传压介质。叶腊石用于聚合物改性领域的填料时，由于叶腊石与聚合物基体的相容性差，其不能显著的提高聚合物的力学性能，通常采用偶联剂对叶腊石进行表面改性，以降低其亲水性，提高叶腊石与聚合物之间的润湿性和化学亲和性，但是这样的表面改性并能大幅度的提高聚合物的力学性能，但是在提高聚合物强度的同时会导致其韧性降低。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的PBT缺口冲击强度低、成型收缩率大的问题，提供一种高强度、高韧性、低收缩率的PBT复合材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下：
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，由以下组分按质量份制备而成：
所述改性填料由质量比为3:5的叶腊石和碳酸钙复配而成。
所述的改性填料按照以下步骤进行制备：
(1)将填料叶腊石和碳酸钙加入高混机中混合5-10min；再向高混机中加入乙烯基硅烷，在60-80℃下混合20-30min后得到预处理的填料；
(2)在室温下，将步骤(1)制备的预处理的填料加入2-辛基十二醇溶液中搅拌5-20min；然后加入醋酸汞溶液并搅拌30-40min；然后加入硼氢化钠继续反应1-2h，将反应物过滤、洗涤、干燥得到改性填料。作为优化，所述乙烯基三甲氧基硅烷、2-辛基十二醇、醋酸汞和硼氢化钠的摩尔比为1:1.2～1.3:1.2～1.3：1.2～1.3：1.2～1.3。
步骤(1)中所述的乙烯基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种，其用量为填料总质量的5-8％。
所述改性填料中碳酸钙是粒径为6-10μm重质碳酸钙；所述改性填料中叶腊石的粒径为15-25μm。作为优化，所述重质碳酸钙为球形结构。
所述的抗氧剂由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按重量比1:1复配而成。
所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬质酰胺、硅酮粉中的一种或者几种。
上述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料15-35份、抗氧剂0.1-1份和润滑剂0.1-1份分别在80-110℃下干燥30-60min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂和润滑剂加入高混机中常温混合5-10min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，在230-270℃下经熔融、挤出、造粒，得高强度高韧性PBT复合材料。
所述双螺杆挤出机的一区温度为220-230℃、二区温度为235-245℃、三区温度为245-265℃、四区温度为245-265℃、五区温度为245-265℃、六区温度为240-250℃，机头温度为240℃，双螺杆主机转速为180-300r/min。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明选择片状的叶腊石和球形的碳酸钙作为填料，将这两种不同形状的填料复配后进行表面处理：即首先将填料用乙烯基硅烷处理，乙烯基硅烷的用量为填料总重量的5-8％，使填料表面上形成乙烯基硅烷的包覆层，并且在60-80℃下使乙烯基硅烷形成低聚物；然后将预处理的填料在2-辛基十二醇溶液中与醋酸汞、硼氢化钠反应，使填料表面包覆的乙烯基硅烷中的乙烯基参加反应并形成含有长碳链和醚键的柔性结构，从而能够大幅度的提高PBT的常温韧性和低温韧性。
2、本发明叶腊石和碳酸钙的质量为3:5，叶腊石的粒径为10-25μm；碳酸钙的粒径为6-10μm；通过二者的粒径和含量的复配使PBT复合材料具有较高的常温和低温缺口冲击强度。
3、本发明中填料表面处理过程中乙烯基三甲氧基硅烷、2-辛基十二醇、醋酸汞和硼氢化钠的摩尔比为1:1.2～1.3:1.2～1.3：1.2～1.3：1.2～1.3，这样的组分配比使填料表面的乙烯基硅烷的转化率提高，使制备的改性填料中含有较多的长碳链和醚键结构，一方面提高填料在PBT树脂中分散性以及填料PBT树脂之间的界面粘结力，使填料和PBT树脂基体之间形成一定厚度的界面层，增加对填料对冲击能的吸收和耗散；另一方面提高了改性填料对PBT树脂基体的增韧效果，避免了传统填料不能同时提高树脂基体强度和韧性的缺陷。
4、本发明双螺杆挤出机的一区温度为220-230℃、二区温度为235-245℃、三区温度为245-265℃、四区温度为245-265℃、五区温度为245-265℃、六区温度为240-250℃，机头温度为240℃，双螺杆主机转速为180-300r/min，其中一区和二区的温度缓慢升高，使各组分形成混合均匀物料体系；三区、四区和五区将温度提高至245-265℃并使三个区保持相同的温度，这样高出常规的加工温度和较低的螺杆转速相配合，提高了PBT分子链的活动能力，使各组分在螺杆中停留较长的时间，从而促进PBT异相成核，改善PBT的结晶过程，能够防止PBT结晶过快，以进一步地提高材料的力学性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
其中实施例和对比例中制备的复合材料的性能测试采用如下标准：
拉伸强度的测试标准为ASTM D638；弯曲强度的测试标准为ASTM D790；弯曲模量的测试标准为ASTM D790；悬臂梁缺口冲击强度的测试标准为ASTM D256。
具体实施时，改性填料的制备步骤如下：
(1)将填料加入高混机中混合8min；再向高混机中加入乙烯基三甲氧基硅烷，在70℃下混合25min后得到预处理的填料；其中乙烯基三甲氧基硅烷的用量为填料总质量的8％。
(2)在室温下，将步骤(1)得到的预处理的填料加入2-辛基十二醇溶液中搅拌20min；然后加入醋酸汞溶液并搅拌35min；然后加入硼氢化钠继续反应2h，将反应物过滤、洗涤、干燥得到改性填料。其中乙烯基三甲氧基硅烷、2-辛基十二醇、醋酸汞和硼氢化钠的摩尔比为1:1.2:1.2：1.2：1.2。
实施例1
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料16份(叶腊石6份和碳酸钙10份)、抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂168 0.4份和乙撑双硬质酰胺0.7份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
实施例2
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料20份(叶腊石7.5份和碳酸钙12.5份)、抗氧剂10100.4份、抗氧剂168 0.4份和乙撑双硬质酰胺0.7份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
对比例1
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性叶腊石20份、抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂168 0.4份和乙撑双硬质酰胺0.7份分别在100℃下干燥30min；所述改性填料为叶腊石；
(2)将干燥后的PBT、改性叶腊石、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
对比例2
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性碳酸钙20份、抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂168 0.4份和乙撑双硬质酰胺0.7份分别在100℃下干燥30min；所述改性填料碳酸钙；
(2)将干燥后的PBT、改性碳酸钙、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
对比例3
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、叶腊石6份、碳酸钙10份、抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂168 0.4份和乙撑双硬质酰胺0.7份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、叶腊石、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
对比例4
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、叶腊石6份、碳酸钙10份、抗氧剂1010 0.4份、抗氧剂168 0.4份和乙撑双硬质酰胺0.7份分别在100℃下干燥30min；其中叶腊石和碳酸钙采用0.096质量份(即叶腊石和碳酸钙总质量的0.6％)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面处理；
(2)将干燥后的PBT、叶腊石、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
为了比较实施例1、2和对比例1-3的性能差异，将其物料组分和性能测试结果列于表1。其中叶腊石的粒径为20μm，碳酸钙的粒径为8μm，所不同的是：实施例1、实施例2、对比例1和对比例2中的填料采用表面改性处理；对比例3中的填料未采用表面改性处理，实施例4中的填料采用偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面处理。
表1
由表1可知：相比对比例1中单独的叶腊石作为填料、对比文件2中单独的碳酸钙作为填料和对比3中填料为质量比为1:1的叶腊石和碳酸钙，本发明实施例2通过限定叶腊石和碳酸钙的合适配比得到更加优异综合力学性能。相比对比例3中未经表面处理的叶腊石和碳酸钙，在相同配比的前提下，本发明实施例1制备的复合材料具有更加优异力学性能和更低的成型收缩率，能够满足精密制件的尺寸需要。相比对比例4中常规的偶联剂处理，本发明实施例1制备的复合材料的力学性能更加优异。
实施例3
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料24份(叶腊石9份和碳酸钙15份)、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
实施例4
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料30份(叶腊石11.25份和碳酸钙18.75份)、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
实施例5
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料32份(叶腊石12和碳酸钙20份)、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
实施例6
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料24份(叶腊石9份和碳酸钙15份)、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为260r/min。
实施例7
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料24份(叶腊石9份和碳酸钙15份)、抗氧剂1010 0.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为280℃；双螺杆主机转速为260r/min。
为了比较实施例3-7性能差异，将其物料组分和性能测试结果列于表2。其中实施例3-5中叶腊石的粒径为20μm，碳酸钙的粒径为8μm；实施例6中叶腊石的粒径为15μm，碳酸钙的粒径为10μm；实施例7中叶腊石的粒径为25μm，碳酸钙的粒径为6μm。
表2
由表2可知：经过表面处理的叶腊石和碳酸钙通过合适粒径的复配能够显著的提高PBT的综合力学性能、降低PBT的成型收缩率。本发明中粒径为8μm碳酸钙和粒径为20μm的叶腊石复配能获得的PBT复合材料的力学性能最高、成型收缩率最低的高强度。
实施例8
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料35份(叶腊石13.1份和碳酸钙21.9份)、抗氧剂10100.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为230℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃，机头温度为240℃；双螺杆主机转速为260r/min。
实施例9
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料35份(叶腊石13.1份和碳酸钙21.9份)、抗氧剂10100.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为230℃、二区温度为240℃、三区温度为260℃、四区温度为260℃、五区温度为260℃、六区温度为245℃；机头温度为240℃，双螺杆主机转速为400r/min。
实施例10
一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料35份(叶腊石13.1份和碳酸钙21.9份)、抗氧剂10100.5份、抗氧剂168 0.5份和乙撑双硬质酰胺1份分别在100℃下干燥30min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂1010、抗氧剂168和乙撑双硬质酰胺加入高混机中常温混合5min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；其中双螺杆挤出机的一区温度为220℃、二区温度为225℃、三区温度为230℃、四区温度为230℃、五区温度为235℃、六区温度为235℃；机头温度为230℃，双螺杆主机转速为400r/min。
为了比较实施例8-10性能差异，将其物料组分和性能测试结果列于表3。其中实施例8和对比例5、6的组分及其配比相同，所不同的是双螺杆挤出机的加工工艺(转速和温度)。
表3
由表3可知：与对比例6相比，相同的挤出温度下，双螺杆挤出机的转速提高使物料在料筒中的时间变短，则制备的PBT复合材料的力学性能降低，成型收缩率提高。相比对比例7的制备工艺，采用常规的挤出温度和转速后，制备的PBT复合材料的力学性能进一步降低，成型收缩率进一步提高。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施案例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施案例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，由以下组分按质量份制备而成：
PBT 100份
改性填料 15-35份
抗氧剂 0.1-1份
润滑剂 0.1-1份；
所述改性填料由质量比为3:5的叶腊石和碳酸钙复配而成。
2.根据权利要求1所述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，所述的改性填料按照以下步骤进行制备：
(1)将填料叶腊石和碳酸钙加入高混机中混合5-10min；再向高混机中加入乙烯基硅烷，于60-80℃下混合20-30min后得到预处理的填料；
(2)在室温下，将步骤(1)制备的预处理的填料加入2-辛基十二醇溶液中搅拌5-20min；然后加入醋酸汞溶液并搅拌30-40min；然后加入硼氢化钠继续反应1-2h，将反应物过滤、洗涤、干燥得到改性填料。
3.根据权利要求2所述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，步骤(1)中所述的乙烯基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或几种，其用量为填料总质量的5-8％。
4.根据权利要求1或2所述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，所述改性填料中碳酸钙是粒径为6-10μm重质碳酸钙；所述改性填料中叶腊石的粒径为15-25μm。
5.根据权利要求要求1或2所述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂由四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按质量比1:1复配而成。
6.根据权利要求1或2所述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬质酰胺、硅酮粉中的一种或者几种。
7.一种如权利要求1-6所述的高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取PBT 100份、改性填料15-35份、抗氧剂0.1-1份和润滑剂0.1-1份分别在80-110℃下干燥30-60min；
(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂和润滑剂加入高混机中常温混合5-10min，得到混合物料；
(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，得高强度高韧性PBT复合材料。
8.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的一区温度为220-230℃、二区温度为235-245℃、三区温度为245-265℃、四区温度为245-265℃、五区温度为245-265℃、六区温度为240-250℃，机头温度为240℃，双螺杆主机转速为180-300r/min。
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