CN111621123A - 一种低翘曲pet/pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低翘曲PET/PBT复合材料，该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：PET树脂40‑60份，PBT树脂10‑20份，AS树脂5‑15份，玻璃纤维10‑40份。本发明所述的低翘曲PET/PBT复合材料通过在成分中添加PBT、AS树脂，可以大大降低复合材料的翘曲程度，改善其成型性以及耐热、耐黄变特性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种低翘曲PET/PBT复合材料及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种半结晶性的工程塑料，具有良好的力学性能、电性能、耐热性及耐化学性等，广泛用于汽车、电子、电器等行业。但是PET尚存在不足之处，如结晶速度慢、难以注塑成型。玻纤增强PET表面浮纤较多，且所成型的制品容易产生较大程度的翘曲。且PET材料本身耐热性较差，在高温下烘烤之后极易产生黄变，大大限制了玻纤增强PET材料的工业应用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种低翘曲PET/PBT复合材料及其制备方法，以解决翘曲程度大、耐热性较差的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种低翘曲PET/PBT复合材料，该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：
PET树脂40-60份，
PBT树脂10-20份，
AS树脂5-15份，
玻璃纤维10-40份。
进一步，还包括1-3重量份的沙林树脂。
进一步，所述PET树脂的特性粘度为0.5-0.9dl/g，所述PET树脂的密度为1.30-1.37g/cm3。
进一步，所述PBT树脂的特性粘度为0.6-1.2dl/g，所述PBT树脂的密度为1.26-1.33g/cm3。
进一步，所述AS树脂在220℃、10kg的测试条件下的熔体质量流动速率为20-40g/10min，所述AS树脂的密度为1.03-1.12g/cm3。
进一步，所述沙林树脂为乙烯-甲基丙烯酸钠聚合物，所述沙林树脂的密度为0.85-1.02g/cm3。
进一步，所述玻璃纤维为扁平玻纤，所述玻璃纤维的扁平比为1.3-1.45，所述玻璃纤维的单丝厚度为6-12μm。
扁平玻纤更容易实现低翘曲的效果，扁平比会影响翘曲效果，直接会影响材料强度。扁平比小，改善翘曲效果有限；扁平比大，材料性能会降低。
进一步，还包括0-2重量份的助剂，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、成核剂中的至少一种。
优选的，所述抗氧剂包含主抗氧剂和辅抗氧剂，所述辅抗氧剂为双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；所述主抗氧剂为酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种；所述辅抗氧剂的重量份为0.1-0.5份。
抗氧剂可以提高材料在加工和使用过程中的耐热老化性能。
所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂、苯并噁嗪酮类光稳定剂中的至少一种。光稳定剂可以提高材料在使用过程中的耐光老化性能。
所述润滑剂为低分子酯类硬脂酸、硬脂酸复合酯或酰胺类(芥酸酰胺)中的至少一种。
所述成核剂为长链线性饱和羧酸钠盐。因其与传统成核剂(如滑石粉)相比，不仅能提高材料的结晶度还能生成一些小球晶体，使得PET树脂结晶性能最优化。
本发明还提供了一种如上述所述的低翘曲PET/PBT复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
将除了玻璃纤维的各成分在高速混合机中混合均匀，得到预混料，将预混料经双螺杆挤出机在220-260℃下熔融挤出、玻璃纤维侧喂、冷却、造粒，得到本发明所述玻纤增强PET复合材料。
进一步，在高速混合机中混合的时间为1-2分钟。
进一步，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒的温度分别为：150℃-170℃、210℃-230℃、220℃-240℃、240℃、230℃-250℃、210℃-230℃，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280-320转/分钟，喂料量为50-70kg/h。
本发明还提供了上述所述的低翘曲PET/PBT复合材料在对翘曲变形以及电绝缘性能要求较高的场合的应用。
相对于现有技术，本发明所述的低翘曲PET/PBT复合材料具有以下优势：
本发明所述的低翘曲PET/PBT复合材料，通过在成分中添加PBT、AS树脂、沙林树脂，可以大大降低低翘曲PET/PBT复合材料的翘曲程度，改善其成型性以及耐热、耐黄变特性；所制备得到的复合材料由于具有非常好的抗翘曲性、耐高温性，可应用于对翘曲变形要求较高的场合。其中，PBT的主要作用是利用其快速的结晶能力改善材料的成型，AS作为非结晶的组分，可以起到降低材料翘曲的作用，沙林树脂是作为PET的成核剂，改善材料的结晶和成型，同时还具有一定的增韧效果。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合实施例来详细说明本发明。
本发明中的实施例采用的主要成分如下，但是本领域技术人员须知，以下成分只是举例具体说明本申请的方案，并不限于这些成分的选择：
PET树脂：金发科技股份有限公司，牌号PET-1，特性粘度0.68dl/g，密度1.33g/cm3；
PBT树脂：金发科技股份有限公司，牌号PBT-1，特性粘度0.84dl/g，密度1.31g/cm3；
AS树脂：台湾化纤纤维股份有限公司，牌号N2200，在220℃、10kg的测试条件下的熔体质量流动速率25g/10min，密度1.07g/cm3；
沙林树脂：美国杜邦公司，牌号SURLYN 8920，沙林树脂的密度为0.95g/cm3；
玻璃纤维：泰山玻璃纤维有限公司，单丝厚度为8μm，扁平比为1:3.5；
辅抗氧剂：双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，临沂市三丰化工有限公司，牌号626；
主抗氧剂：抗氧剂1010，瑞士Ciba公司，牌号Irganox 1010。
一种低翘曲PET/PBT复合材料，该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：
表1实施例的各组分配比(重量份)
上述所述的低翘曲PET/PBT复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
将PET树脂、PBT树脂、AS树脂、沙林树脂以及助剂在高速混合机中混合1分钟-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机在220℃-260℃下熔融挤出、玻璃纤维侧喂、冷却、造粒，得到玻纤增强PET/PBT复合材料。其中，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是：150℃-170℃、210℃-230℃、220℃-240℃、240℃、230℃-250℃、210℃-230℃，螺杆转速为280-320转/分钟，喂料量为50-70kg/h。
表2对比例的各组分配比(重量份)
对比例1-6所述的复合材料采用上述制备方法制备。
试验测试：
本发明中所有的实施例及对比例中各性能指标的测试方法如下：
拉伸强度：测试方法参考ISO527/2-93标准；
弯曲模量：测试方法参考ISO178标准；
缺口冲击强度：测试方法参考ISO180-2000标准；
翘曲性能：将挤出造粒的玻纤增强PET/PBT复合材料烘干后注塑成60*60*0.8mm的方板(烘干条件为120℃、4小时)，将方板置于平直桌面上，测量方板的4个角离桌面最高的距离即为方板的翘曲度，距离越小，表示翘曲度越低，材料的抗翘曲性越好。
耐热性：将挤出造粒的玻纤增强PET/PBT复合材料烘干后注塑成60*60*0.8mm的方板(烘干条件为120℃、4小时)，将方板置于烘箱中，于240℃烘烤30min，观察方板是否有熔融。如未熔融，则说明材料的耐热性好。
耐热氧老化性：将挤出造粒的玻纤增强PET/PBT复合材料烘干后注塑成60*60*2.0mm的方板(烘干条件为120℃、4小时)，将方板置于烘箱中，于240℃烘烤30min，测试烘烤前后方板的颜色，以Lab中b值的变化表征材料的耐热氧老化性能，b值变化越小，表示材料的耐热氧老化性能越好。
表3实施例1～6各性能测试结果
表4对比例1～6各性能测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：
PET树脂40-60份，
PBT树脂10-20份，
AS树脂5-15份，
玻璃纤维10-40份。
2.根据权利要求1所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：还包括1-3重量份的沙林树脂。
3.根据权利要求1所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：所述PET树脂的特性粘度为0.5-0.9dl/g，所述PET树脂的密度为1.30-1.37g/cm3。
4.根据权利要求1所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：所述PBT树脂的特性粘度为0.6-1.2dl/g，所述PBT树脂的密度为1.26-1.33g/cm3。
5.根据权利要求1所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：所述AS树脂在220℃、10kg的测试条件下的熔体质量流动速率为20-40g/10min，所述AS树脂的密度为1.03-1.12g/cm3。
6.根据权利要求2所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：所述沙林树脂为乙烯-甲基丙烯酸钠聚合物，所述沙林树脂的密度为0.85-1.02g/cm3。
7.根据权利要求1所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：所述玻璃纤维为扁平玻纤，所述玻璃纤维的扁平比为1.3-1.45，所述玻璃纤维的单丝厚度为6-12μm。
8.根据权利要求1所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：还包括0-2重量份的助剂，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、成核剂中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的低翘曲PET/PBT复合材料，其特征在于：所述抗氧剂包含主抗氧剂和辅抗氧剂，所述辅抗氧剂为双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；所述主抗氧剂为酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的至少一种；所述辅抗氧剂的重量份为0.1-0.5份。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的低翘曲PET/PBT复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
将除了玻璃纤维的各成分在高速混合机中混合均匀，得到预混料，将预混料经双螺杆挤出机在220-260℃下熔融挤出、玻璃纤维侧喂、冷却、造粒，得到本发明所述玻纤增强PET复合材料。
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