CN109929226A - 一种良表面pbt组合物 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑料改性技术领域，提供了一种良表面PBT复合材料，按重量份数计算，包括以下组分：常规PBT树脂14～77份；低熔点PBT树脂2～35份；增强剂20～55份；其中，所述低熔点PBT树脂的熔融温度为95～220℃。与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：1、增强剂浮于表面的情况改善更为明显，甚至可做到黑色制件表面无外观可见斑纹或斑块。2、与常规熔点PBT树脂相容性好，无需添加特殊助剂提高两者相容性，对材料的力学性能负面影响没有或极小。避免现有技术当中，为改善表面情况而过量添加的表面改善剂、流动改善剂等助剂，降低了生产物料的投入成本，降低制造难度和物料混合难度，降低甚至避免了小助剂分解或析出的风险。

Description

一种良表面PBT组合物

技术领域

本发明属于塑料改性技术领域，涉及一种良表面PBT复合材料。

背景技术

PBT即聚对苯二甲酸丁二醇酯，为五大通用工程塑料之一，该塑料在机械性能上具备的优良特性主要体现在机械强度高、耐疲劳性高、尺寸稳定性高、蠕变小，并且特别在高温条件下，上述机械性能也极少有变化，因此在汽车制造、电子电气、仪表仪器、照明用具、家电、纺织、机械、通讯等领域，已得到非常广泛的应用。但是传统的填充增强PBT产品在注塑时容易出现条状或块状斑纹斑块，表面光滑度下降，外观较差，限制了其使用。

经深入探究发现，PBT材料制件表面出现条状或块状斑纹斑块的原因主要集中在以下两个方面：1、填充物与树脂基材相容性差；2、PBT树脂本身具有结晶速度快、结晶温度高、结晶度高的特点。

目前针对解决此问题而展开的方案研究，其方向主要侧重两个方面：1、加入润滑剂、流动改性剂等，以改善材料的流动性；2、加入PET树脂，降低材料的结晶速率。

具体可参看如下三篇中国专利：

中国专利CN103665796A公开了低浮纤阻燃增强PBT材料，其由如下重量份的组分组成：PBT 55～70，增韧剂5～15，硅烷偶联剂0.2～0.5，短切玻纤10～20，环保阻燃剂10～15，抗氧剂0.1～0.5，润滑剂0.1～1，浮纤消除剂0.3～0.8；其所述浮纤消除剂为TAF。

中国专利107828193A公开了一种高流动增强阻燃PBT材料，其由以下重量百分数的原料组成：PBT树脂49～68％，阻燃剂11.5～13.5％，光亮剂0～3％，玻璃纤维20％-33％，超支化树脂0.2～0.5％，其他助剂0.3～1％。所述光亮剂为低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸酯和乙烯-丙烯酸酯-缩水甘油酯中的任一种或任意多种的混合，所述超支化树脂为具有树状分子结构的端羧基树枝状超支化聚酯。

中国专利105199338A公开了一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物及其制备方法，按重量份计，包括以下组分：PBT 30～75％，增韧剂1～10％，短切玻纤5～30％，阻燃剂10～25％，玻纤外漏改善剂5～20％，扩链剂1～5％，其他助剂1～30％；其中所述玻纤外漏改善剂为PET。

上述改进方案的缺点在于：

1、加入润滑剂、流动改性剂等，虽可以起到一定的表面优化作用，但最终的效果有限，尤其当填充物的含量较高时，很难完全消除制件表面的斑纹斑块等不良状况。

2、加入PET树脂效果虽然较好，但是PBT/PET合金存在发生酯交换导致材料性能降低的风险，需要添加其他助剂抑制酯交换作用；

因此，在现有技术当中，针对PBT材料的表面问题，仍无法找到更好的解决方案以能够直接而彻底的解决其表面不良的问题。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中存在的技术问题和技术矛盾。

为此，本发明提供了一种改进的技术方案，通过添加单一物质手段，以达到低成本改善PBT材料表面不良的目的。

具体的：低熔点PBT能够降低材料的结晶速率，在注塑过程中材料缓慢结晶，遮盖住表面的浮纤、斑纹、斑块等。

技术方案1，本发明提供了一种良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 14～77份；

低熔点PBT树脂 2～35份；

增强剂 20～55份。

所述低熔点PBT树脂的熔融温度为95～220℃；所述增强剂选自纤维增强填料和/或颗粒增强填料；所述增强剂的表面未经过、未完全经过或完全经过改性处理。

对技术方案1进行优选而得的技术方案2，所述常规PBT树脂指熔融温度在220～235℃的PBT树脂，而熔融温度小于等于220℃的则为低熔点PBT树脂。作为优选，所述低熔点PBT树脂的熔融温度为150～200℃。

对技术方案1或2进行优选而得的技术方案3，所述低熔点PBT树脂由至少一种二元酸和至少一种二元醇制备得到。

对技术方案3进行优选而得的技术方案4，所述良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 39～55份；

低熔点PBT树脂 8～10份；

纤维增强填料 35～50份。

对技术方案3进行优选而得的技术方案5，所述良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 29～47份；

低熔点PBT树脂 12～20份；

颗粒增强填料 40～50份。

对技术方案3进行优选而得的技术方案6，所述良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

对技术方案3进行优选而得的技术方案7，所述纤维增强填料选自玻璃纤维、碳纤维、硫酸钡晶须、钛酸钾晶须或上述任意几种物质的混合物；所述颗粒增强填料选自硅酸盐、玻璃碎粉、玻璃纤维碎粉、玻璃薄片、空心玻璃微珠、实心玻璃微珠、滑石、云母、石英、二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、硅灰石、高岭土、碳酸镁、碳酸钙、勃姆石、石灰、长石、硫酸钡、尖晶石、萤石、氟化钙、锌铁氧化物、铝氧化物、镁铝氧化物、镍锑钛酸盐、铬锑钛酸盐、硼碳化物、铝氮化物中的任意一种或几种的混合物。

对技术方案7进行优选而得的技术方案8，所述良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 39～55份；

低熔点PBT树脂 8～10份；

玻璃纤维 35～50份。

对技术方案7进行优选而得的技术方案9，所述良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 29～47份；

低熔点PBT树脂 12～20份；

颗粒增强填料 40～50份；

所述颗粒增强填料为玻璃微珠、滑石粉、硅灰石、云母中的任意一种或几种的组合。

对技术方案7进行优选而得的技术方案10，所述良表面PBT组合物，按重量份数计算，包括以下组分：

所述颗粒增强填料为玻璃微珠、滑石粉、硅灰石、云母中的任意一种或几种的组合。

对技术方案3～10中任一的技术方案进行优选而得的技术方案11，上述良表面PBT组合物中的组分还包括加工助剂，所述加工助剂为增韧剂、冲击改性剂、抗静电剂、紫外吸收剂、着色剂、抗氧剂、脱模剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、成核剂或扩链剂中的任意一种或几种的混合物。

对技术方案11进行优选而得的技术方案12，按重量份数计，包括以下组分：

上述各技术方案中提及的良表面PBT组合物可通过以下制备方法获得，制备方法包括以下步骤：将常规PBT树脂和低熔点PBT树脂干燥处理后，并连同其他各组分混合而得到预混物，一并经螺杆挤出机挤出造粒；其中各组分在主喂料或侧喂料处下料。

另外，本发明还提供了一种低熔点PBT树脂用于降低增强常规PBT树脂中增强剂浮出程度的用途，其中所述低熔点PBT树脂的熔融温度为95～220℃。

再者，本发明还提供了一种如上述任意技术方案的良表面PBT组合物用于电子电气设备、电动工具设备、家用电器设备、办公用品、交通设备、安防设备、光伏设备、照明设备、信息通信设备、建筑设备或航空航天设备制造的用途。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：

1、增强剂浮于表面的情况改善更为明显，甚至可做到黑色制件表面无外观可见斑纹或斑块。

2、与常规熔点PBT树脂相容性好，无需添加特殊助剂提高两者相容性，对材料的力学性能负面影响没有或极小。

3、避免现有技术当中，为改善表面情况而过量添加的表面改善剂、流动改善剂等助剂，降低了生产物料的投入成本，降低制造难度和物料混合难度，降低甚至避免了小助剂分解或析出的风险。

具体实施方式

为了进一步说明，本发明通过提供下述实施例以求本领域技术人员能够对本发明的宗旨进行清楚地理解。但应当注意，下述各实施例并非是对本发明技术方案的限定，本领域技术人员在对各实施例进行分析和理解的同时，可结合现有知识对本发明提供的技术方案做一系列变形与等效替换，该变形与等效替换而得的新的技术方案亦被本发明囊括在内。

由于本发明无法对实施例进行穷举，因此一些优选的技术特征和优选的技术方案可以进行合理的相互替换或组合，由此而得的新的技术方案亦被囊括在本发明之中。

为了使阅读者更好的理解本发明宗旨，特例举最具代表性的一系列实验数据。阅读者在阅读时应当具备本领域内的一般技术知识，以方便准确的理解数据中所包括的逻辑关系。

各实施例与对比例请参看下表：

其中：材料表面观察指数从以下标准：1、严重发白；2、发白；3、轻微发白；4、较光亮；5、光亮。

添加加工助剂为本领域常规的技术手段，以使材料获得或有助于获得其他的有益属性。如增韧剂、冲击改性剂、抗静电剂、紫外吸收剂、着色剂、抗氧剂、脱模剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、成核剂、酯交换抑制剂、界面改性剂和扩链剂。作为常规技术手段，本领域技术人员应当理解，根据具体需要，可以在合理的范围内自由选择，不会对本发明的保护范围造成限定。

上述所有实验例中均添加有黑色母，其目的在于为了方便确定材料的表面观察指数。但我们应当理解，作为配方而言，黑色母并非必然的添加物。

通过解析所有实施例和对比例中的实验数据可以知道，当组合物添加有低熔点PBT树脂时，即能改善材料表面析出物的含量，更重要的是同时对力学性能的影响极小。

以下通过例举个别实验进行示意性的说明：参看实施例3-1与对比例3-1，将常规PBT树脂的一部分替换成低熔点PBT树脂后，表面观察指数从原先的1提高到5，表面浮纤明显减少，同时材料的力学性能没有明显变化。而现有技术手段添加润滑剂等表面改善助剂对比例3-2以及降低树脂粘度对比例3-3只能将表面观察指数提升至2。

参看实施例9和对比例9将常规PBT树脂的一部分低熔点PBT树脂后，表面观察指数从原先的1提高到5，由于玻璃微珠添加导致的表面斑纹和斑块明显减少，同时材料的力学性能没有明显变化。

参看实施例18和对比例18将常规PBT树脂的一部分低熔点PBT树脂后，表面观察指数从原先的1提高到4，由于玻纤和硅灰石添加导致的表面浮纤、斑纹和斑块明显减少，同时材料的力学性能没有明显变化。

Claims (14)

1.一种良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 14～77份；

低熔点PBT树脂 2～35份；

增强剂 20～55份。

所述低熔点PBT树脂的熔融温度为95～220℃；所述增强剂选自纤维增强填料和/或颗粒增强填料；所述增强剂的表面未经过、未完全经过或完全经过改性处理。

2.根据权利要求1所述的良表面PBT组合物，其特征在于，所述低熔点PBT树脂的熔融温度为150～200℃。

3.根据权利要求1或2所述的良表面PBT组合物，其特征在于，所述低熔点PBT树脂由至少一种二元酸和至少一种二元醇制备得到。

4.根据权利要求3所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 39～55份；

低熔点PBT树脂 8～10份；

纤维增强填料 35～50份。

5.根据权利要求3所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 29～47份；

低熔点PBT树脂 12～20份；

颗粒增强填料 40～50份。

6.根据权利要求3所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

7.根据权利要求3所述的良表面PBT组合物，其特征在于，所述纤维增强填料选自玻璃纤维、碳纤维、硫酸钡晶须、钛酸钾晶须中的任意一种或几种的组合；所述颗粒增强填料选自硅酸盐、玻璃碎粉、玻璃纤维碎粉、玻璃薄片、空心玻璃微珠、实心玻璃微珠、滑石、云母、石英、二氧化硅、二氧化钛、硫化锌、硅灰石、高岭土、碳酸镁、碳酸钙、勃姆石、石灰、长石、硫酸钡、尖晶石、萤石、氟化钙、锌铁氧化物、铝氧化物、镁铝氧化物、镍锑钛酸盐、铬锑钛酸盐、硼碳化物、铝氮化物中的任意一种或几种的组合。

8.根据权利要求7所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 39～55份；

低熔点PBT树脂 8～10份；

玻璃纤维 35～50份。

9.根据权利要求7所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

常规PBT树脂 29～47份；

低熔点PBT树脂 12～20份；

颗粒增强填料 40～50份；

所述颗粒增强填料为玻璃微珠、滑石粉、硅灰石、云母中的任意一种或几种的组合。

10.根据权利要求7所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：

所述颗粒增强填料为玻璃微珠、滑石粉、硅灰石、云母中的任意一种或几种的组合。

11.根据权利要求3～10中任一所述的良表面PBT组合物，其特征在于，组分还包括加工助剂，所述加工助剂为增韧剂、冲击改性剂、抗静电剂、紫外吸收剂、着色剂、抗氧剂、脱模剂、热稳定剂、光稳定剂、润滑剂、成核剂或扩链剂中的任意一种或几种的混合物。

12.根据权利要求11所述的良表面PBT组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：

13.一种低熔点PBT树脂用于降低增强常规PBT树脂中增强剂浮出程度的用途，其中所述低熔点PBT树脂的熔融温度为95～220℃。

14.一种如上述任意权利要求所述的良表面PBT组合物用于电子电气设备、电动工具设备、家用电器设备、办公用品、交通设备、安防设备、光伏设备、照明设备、信息通信设备、建筑设备或航空航天设备制造的用途。