CN110669320A - 一种高抗冲击耐高低温聚对苯二甲基丁二醇酯的制备方法 - Google Patents

一种高抗冲击耐高低温聚对苯二甲基丁二醇酯的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高抗冲击耐高低温聚对苯二甲基丁二醇酯的制备方法，所述高抗冲击耐高低温PBT按重量分数由以下原料组成:PBT 68‑74份、增韧剂10‑15份、玻璃纤维15份、低密度聚乙烯0‑5份，相容剂0‑3份，偶联剂0.5份，抗氧化剂0.4份、成核剂0.1‑0.2份和润滑剂0.5份。本发明使用乙烯丙烯酸甲酯和间苯二甲酸聚酯两种热塑性聚酯通过酯化和酯交换反应在PBT上同时引入长链烃基和空间结构较复杂的间苯基团，有利于PBT支链化，使PBT形成更复杂的空间结构，加入LDPE和马来酸酐接枝物，可以进一步提高支链的聚烯烃长度，加强聚烯烃相与PBT相的结合，产生的更为牢固的网状结构。

Description

一种高抗冲击耐高低温聚对苯二甲基丁二醇酯的制备方法
技术领域
本发明属于高分子改性技术领域，尤其是涉及一种高抗冲击耐高低温聚对苯二甲基丁二醇酯(PBT)材料。
背景技术
随着社会的进步，技术的发展，汽车行业急速发展，汽车所用材料也随之展现日新月异的变化。随着对汽车降低重量的要求，汽车上的塑料制品占车重的比例越来越大。在汽车保险模块，承载保险、继电器等用电器的部分，对材料的介电性能要求较高，而在高分子材料中介电性能最佳的就是PBT，它广泛应用在继电器等用电器的外壳，但由于PBT聚酯本身结晶速率快、球晶较大的特点，导致其在作为结构件承受冲击的性能较低，在汽车保险盒等相关领域得以应用较少。
热塑性弹性体增韧是应用较为广泛的增韧机理之一，对于PBT抗冲击性能较差的情况，可以通过热塑性聚酯类弹性体增韧体系进行改善，在双螺杆挤出机剪切作用下，热塑性聚酯通过酯化和酯交换反应，可以在PBT上引入较长支链，而使高分子链段之间产生更强的缠结形成网状结构，可以有效地吸收冲击能量。然而单一结构支链无法发挥出很高的增韧效果，如何有效的在PBT结构中引入复杂的空间长链烃基是提高PBT抗冲击性能的关键。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种高抗冲击耐高低温PBT的制备方法。
本发明采用以下技术方案：
高抗冲击耐高低温PBT以重量份数有以下原料组成：
优选的，所述增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯和间苯二甲酸聚酯的组合。
优选的，所述玻璃纤维为直径为13微米的短切玻纤。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝POE和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、KH792中的一种。
优选的，所述抗氧剂为受阻酚类1010型抗氧剂。
优选的，所述成核剂为10000目的滑石粉中。
优选的，所述润滑剂为季戊四醇酯类润滑剂，滴点60-65℃，羟值20-37mgKOH/g。
本发明具有的优点和积极效果是：
使用乙烯丙烯酸甲酯和间苯二甲酸聚酯两种热塑性聚酯通过酯化和酯交换反应在PBT上同时引入长链烃基和空间结构较复杂的间苯基团，有利于PBT支链化，使PBT形成更复杂的空间结构。加入LDPE和马来酸酐接枝物，可以进一步提高支链的聚烯烃长度，加强聚烯烃相与PBT相的结合，产生的更为牢固的网状结构。玻璃纤维在聚酯中形成致密网络，支撑在高温下不发生变形，在低温下不易引发缺陷。通过所以本发明能有效引入复杂的长链烃基而形成复杂的空间结构，可以提高抗冲击性能，有显著的耐高低温性能。
具体实施方式
将上述组分通过高速混合机混合均匀后，经过双螺杆挤出机，各组分塑化均匀，挤出造粒。所述双螺杆挤出机机型为65机高转速高扭矩机型，从主机第6节螺筒侧方向输送玻纤，主机转速为400转/min，侧喂料转速60转/min，挤出机温度如表1所示，没有特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。
表1挤出机温度
温区 1区 2区 3区 4区 5区 6区 7区 8区 9区 机头
温度/℃ 160 260 250 240 230 220 220 220 230 240
实施例1：
一种高冲击耐高低温PBT的配方为：PBT 73.5份，增韧剂10份，玻璃纤维15份，偶联剂0.5份，抗氧剂0.4份，成核剂0.1份，润滑剂0.5份。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到断裂伸长率15％，缺口冲击强度16kJ/m2，低温冲击强度10kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)205℃。
实施例2：
一种高冲击耐高低温PBT的配方为：PBT 68.5份，增韧剂15份，玻璃纤维15份，偶联剂0.5份，抗氧剂0.4份，成核剂0.1份，润滑剂0.5份。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到断裂伸长率17％，缺口冲击强度20kJ/m2，低温冲击强度13kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)201℃。
实施例3：
一种高冲击耐高低温PBT的配方为：PBT 68.4份，增韧剂15份，玻璃纤维15份，偶联剂0.5份，抗氧剂0.4份，成核剂0.2份，润滑剂0.5份。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到断裂伸长率17％，缺口冲击强度20kJ/m2，低温冲击强度14kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)202℃。
实施例4：
一种高冲击耐高低温PBT的配方为：PBT 68.5份，增韧剂7份，玻璃纤维15份，LPDE5份，相容剂3份，偶联剂0.5份，抗氧剂0.4份，成核剂0.1份，润滑剂0.5份。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到断裂伸长率20％，缺口冲击强度23kJ/m2，低温冲击强度17kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)196℃。
实施例5：
一种高冲击耐高低温PBT的配方为：PBT 68.4份，增韧剂7份，玻璃纤维15份，LPDE5份，相容剂3份，偶联剂0.5份，抗氧剂0.4份，成核剂0.2份，润滑剂0.5份。通过双螺杆挤出机挤出造粒，用上述塑料颗粒注塑得到ISO标准力学性能测试样条，测试得到断裂伸长率20％，缺口冲击强度23kJ/m2，低温冲击强度18kJ/m2，热变形温度(0.45MPa)197℃。
比对5个实施例的结果，如表2所示。
表2所述高抗冲击耐高低温PBT性能测试结果
Figure BDA0002178702630000031
由表2的试验结果可以看出，相对于普通增韧级玻纤增强PBT材料(断裂伸长率4-6％，冲击6-8kJ·cm-2)，使用了本发明所述添加剂后，材料的断裂伸长率、冲击强度都有明显提升，增加使用量后还有提升。在该体系中引入聚烯烃和相容剂后，能进一步提升材料韧性和冲击性能。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种高抗冲击耐高低温聚对苯二甲基丁二醇酯，其特征在于，所述材料按照质量分数有以下原料组成：PBT 68-74份、增韧剂10-15份、玻璃纤维15份、低密度聚乙烯0-5份，相容剂0-3份，偶联剂0.5份，抗氧化剂0.4份、成核剂0.1-0.2份和润滑剂0.5份。
2.根据权利要求1所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述添加的增韧剂为乙烯丙烯酸甲酯和间苯二甲酸聚酯的组合。
3.根据权利要求2所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述玻璃纤维为直径为13微米的短切玻纤。
4.根据权利要求3所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝POE和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种。
5.根据权利要求4所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：成核剂为10000目的滑石粉。
6.根据权利要求5所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、KH792中的一种。
7.根据权利要求6所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚1010型抗氧剂。
8.根据权利要求7所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述润滑剂为季戊四醇酯润滑剂，滴点60-65℃，羟值20-37mgKOH/g。
9.根据权利要求7所述的高抗冲击耐高低温PBT，其特征在于：所述双螺杆挤出机机型为65机高转速高扭矩机型，从主机第6节螺筒侧方向输送玻纤，主机转速为400转/min，侧喂料转速60转/min。
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