CN113736229A - 一种高后收缩率的pbt/pc组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高后收缩率的PBT/PC组合物及其制备方法和应用。所述PBT/PC组合物包括如下按重量份计算的组分：PBT树脂35～60份；PC树脂35～50份；增塑剂2～3份；锑白1～5份；增韧剂9～15份；酯交换抑制剂0.05～0.2份；润滑剂0.5～1份，所述增塑剂为闪点大于等于250℃的醚酯类增塑剂和/或酯类增塑剂。所述PBT/PC组合物在经过120℃高温烘烤后具有高收缩率，能够应用在树脂包金属制品中。

Description

一种高后收缩率的PBT/PC组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，更具体地，涉及一种高后收缩率的PBT/PC组合物及其制备方法和应用。
背景技术
PBT/PC是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚碳酸酯(PC)的共混物，其具有翘曲变性小、流动性好，线性热膨胀系数小，耐化学溶剂性能优良等特点，是工业上应用价值较高的一种合金塑料，可用于制造保险杠、汽车门把手、汽车车身侧板、电气、电子设备部件等。但是，若将PBT/PC组合物应用到金属树酯制件领域中，则可能会出现树脂包覆效果不佳，这是因为PBT/PC组合物的收缩率在0.2-1.5％之间，当使用PBT/PC组合物替代结晶塑料时，由于PBT/PC组合物的收缩率比结晶塑料小，导致树脂包覆金属不紧密；通过调整PBT/PC的比例可以调节组合物的收缩率，但是在保证韧性的情况下，无法达到结晶塑料的收缩率。现有技术中，很难同时兼顾PBT/PC复合材料的高韧性和高后收缩率，同时使两者满足包覆金属的材料要求。
发明内容
本发明针对上述缺陷，提供一种高后收缩率的PBT/PC组合物，通过提高PBT/PC组合物在120℃烘烤后的收缩率，克服了PBT/PC组合物由于成型收缩率低导致包覆金属不紧密的问题。
本发明的另一目的在于提供所述高后收缩率的PBT/PC组合物的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述高后收缩率的PBT/PC组合物的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
Figure BDA0003252850200000011
Figure BDA0003252850200000021
所述增塑剂为闪点大于等于250℃的醚酯类增塑剂和/或酯类增塑剂。
本发明采用增塑剂和锑白共同作用可以显著提升PBT/PC组合物在经过120℃烘烤后的收缩率，使得在树脂包金属制品中能够很好地包覆金属，提升树脂包金属的紧密性。PBT/PC组合物在120℃烘烤后，会进一步收缩，称为后收缩。当在组合物中加入增塑剂，可提高PBT分子链的柔软度，使得PBT树脂再经过120℃烘烤后结晶度更高，收缩率提高；当在组合物中再加入锑白，锑白可以促进PBT树脂和PC树脂之间的酯交换，交换后的部分经过120℃烘烤后进一步提升收缩率。
另一方面，PBT/PC组合物的加工温度通常在250℃左右，闪点高的增塑剂的热稳定性更高，在加工过程中挥发少，保留在PBT/PC组合物中发挥增塑的作用，因此，本发明选择特定的闪点大于250℃的醚酯类增塑剂或酯类增塑剂。
优选地，所述增塑剂为闪点小于等于270℃的醚酯类增塑剂和/或酯类增塑剂。
所述增塑剂的闪点根据GB/T267-88测试。
优选地，所述增韧剂为MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)类增韧剂、EMA-GMA(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)类增韧剂、EBA-GMA(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物)类增韧剂或者有机硅丙烯酸酯类增韧剂中的一种或多种。
优选地，所述酯交换抑制剂为磷酸锌和/或焦磷酸二氢二钠。
优选地，所述PBT/PC组合物还包括抗氧剂。
更优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或硫代酯类抗氧剂中的一种或多种。
优选地，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、硅酮类润滑剂、乙基双硬脂酰胺或芥酸酰胺中的一种或多种。
优选地，所述PC树脂在300℃，1.2kg负荷下的熔融指数为3～5g/10min。
所述熔融指数根据标准ISO 1133测定。
优选地，所述PBT树脂的特性粘度为1.1～1.3dl/g。
所述PBT特性粘度的检测为在苯酚-四氯乙烷溶剂(苯酚与四氯乙烷的质量比为3∶2)中测试。
所述PBT/PC组合物的制备方法，包括如下步骤：
S1.将PBT树脂、PC树脂、增韧剂、锑白、增塑剂、抗氧剂、酯交换抑制剂和润滑剂混合，得到预混料；
S2.将步骤S1中的预混料挤出、冷却、吹干、切粒包装后得到PBT/PC组合物。
优选地，所述挤出的加工温度为220～250℃。
所述高后收缩率的PBT/PC组合物在制备树脂包金属制品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用增塑剂和锑白共同作用可以显著提升PBT/PC组合物在经过烘烤后的收缩率，使得在树脂包金属制品中树脂能够很好地包覆金属，提升了树酯包金属的紧密性。这是因为PBT/PC组合物在经过120℃高温烘烤后的收缩率大幅度提升，收缩效果更明显，树脂与金属的结合更紧密。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
以下实施例及对比例中采用的原料如下：
PBT树脂A：25℃下特性粘度为1.3dl/g，仪征GL236；该PBT特性粘度的检测为在苯酚-四氯乙烷溶剂(苯酚与四氯乙烷的质量比为3∶2)中测试。
PBT树脂B：25℃下特性粘度为1.1dl/g，长春1100-211M；
PC树脂A：熔融指数为3g/10min，韩国三养3030PJ；
PC树脂B：熔融指数为5g/10min，利华益维远WY-106BR；
增塑剂A：TOPM，闪点265℃，上海华熠化工；
增塑剂B：RS-735，闪点268℃，艾迪科；
增塑剂C：DOTP，闪点220℃，广州威联达；
锑白：S-05N，常德辰州；
锑酸钠：SA-F，成都开飞高能化学；
增韧剂A：有机硅丙烯酸酯类增韧剂；S-2501，日本三菱；
增韧剂B：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，M-521，日本钟渊；
增韧剂C：EBA-GMA类增韧剂，PTW，杜邦；
酯交换抑制剂：磷酸锌，BUDIT T21；德国布登海姆；
抗氧剂：抗氧剂1010与168按质量比1:1复配，利安隆公司；
润滑剂：季戊四醇硬脂酸酯(PETS)润滑剂LOXIOL P861/3.5科宁；
下述实施例和对比例的PBT/PC组合物均通过下述实验方法制备得到，包括如下步骤：
S1.按比例将各组分混合，得到预混料；
S2.将步骤S1中的预混料挤出、冷却、吹干、切粒包装后得到PBT/PC组合物，挤出的加工温度为230℃。
实施例1～8
实施例1～8提供一系列高后收缩率的PBT/PC组合物，具体组分含量见表1。
表1实施例1～8的组分含量(份)
Figure BDA0003252850200000041
对比例1～8
对比例1～8提供一系列PBT/PC组合物，具体组分含量见表2。
表2对比例1～8的组分含量(份)
Figure BDA0003252850200000051
性能测试
烘烤后收缩率测试：十字收缩率板模具的长度为200.07mm，用烘干后的PBT/PC组合物注塑十字收缩率板，测定其烘烤前长度L1，将十字收缩率板置于120℃烘箱中烘烤2h，取出调节24h后，测定其烘烤后长度L2，后收缩率H根据以下公式计算，烘烤后收缩率要求大于1.5％；
H＝(L1-L2)/200.07*100％；
韧性测试：根据标准ASTM D256-10(2018)注塑缺口冲击样条，测定上述实施例和对比例制备所得的PBT/PC组合物材料的悬臂梁缺口冲击强度；悬臂梁缺口冲击强度要求大于700J/m。
弯曲强度：根据标准ASTM D790-2017注塑样条，测定上述实施例和对比例制备所得的PBT/PC组合物材料的弯曲强度。弯曲强度要求大于76MPa。
上述实施例和对比例均测试烘烤后收缩率、悬臂梁缺口冲击强度和弯曲强度，具体数据如下表：
表3实施例和对比例的数据
Figure BDA0003252850200000061
从对比例1～3看，不加入增塑剂、锑白，或者采用锑酸钠代替锑白，其烘烤后的收缩率不满足要求；从对比例4～7看，锑白和增塑剂的含量过高或者过低，其性能不满足要求，从对比例8看，选择闪点低于250℃的增塑剂，烘烤后收缩率比较低，不达标。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：
Figure FDA0003252850190000011
所述增塑剂为闪点大于等于250℃的醚酯类增塑剂和/或酯类增塑剂。
2.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，所述增塑剂为闪点小于等于270℃的醚酯类增塑剂和/或酯类增塑剂。
3.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，所述增韧剂为MBS类增韧剂、EMA-GMA类增韧剂、EBA-GMA类增韧剂或者有机硅丙烯酸酯类增韧剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，所述酯交换抑制剂为磷酸锌和/或焦磷酸二氢二钠。
5.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，还包括抗氧剂。
6.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、硅酮类润滑剂、乙基双硬脂酰胺或芥酸酰胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，所述PC树脂在300℃，1.2kg负荷下的熔融指数为3～5g/10min。
8.根据权利要求1所述高后收缩率的PBT/PC组合物，其特征在于，所述PBT树脂的特性粘度为1.1～1.3dl/g。
9.根据权利要求1～8任一项所述高后收缩率的PBT/PC组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按比例将PBT树脂、PC树脂、增韧剂、、锑白、增塑剂、酯交换抑制剂和润滑剂混合，得到预混料；
S2.将步骤S1中的预混料挤出、冷却、吹干、切粒包装后得到PBT/PC组合物。
10.根据权利要求1～8任一项所述高后收缩率的PBT/PC组合物在制备树脂包金属制品中的应用。
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