CN114085504A - Pp/pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的PP/PBT复合材料，包括如下质量份的各组分：30～60份PBT、30～60份PP、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂、0.1～0.5份抗氧剂。采用PP及PBT作为基体，并添加改性玻璃纤维及相容剂，玻璃纤维通过与稀土硝酸盐溶液在浓硝酸的酸性条件下，进行水浴加热处理，对玻璃纤维进行改性，使得玻璃纤维表面含有稀土元素，可以促进玻璃纤维表面与PBT及PP基体树脂之间产生化学键连接，提高玻璃纤维与PBT及PP基体树脂的相容性，从而使得制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，特别是涉及一种PP/PBT复合材料及其制备方法。
背景技术
PBT(polybutylece terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)是目前最重要的合成材料之一，为乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯，具有良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，PBT吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性，且价格低廉，具有较高的性价比，成型性良好。
然而，由于PBT存在冲击性能差等问题，因此，对于塑料行业来说，如何制备出具有高的韧性和刚性的PBT复合材料是一个有待于解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种PP/PBT复合材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种PP/PBT复合材料，包括如下质量份的各组分：30～60份PBT、30～60份PP、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂、0.1～0.5份抗氧剂；
其中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供稀土硝酸盐及丙酮溶液，将所述稀土硝酸盐加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到稀土硝酸盐溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，得到所述改性玻璃纤维。
在其中一种实施方式，所述稀土硝酸盐为硝酸铈。
在其中一种实施方式，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为4～5：16～20。
在其中一种实施方式，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3～4：18～24：5～7。
在其中一种实施方式，所述抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的至少一种。
一种PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供30～60份PBT、30～60份PP、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂及0.1～0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，得到所述PP/PBT复合材料；
其中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供稀土硝酸盐及丙酮溶液，将所述稀土硝酸盐加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到稀土硝酸盐溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，得到所述改性玻璃纤维。
在其中一种实施方式，在所述将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作的操作中，控制水浴加热温度为50℃～70℃，水浴加热时间为1h～3h。
在其中一种实施方式，在所述对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作的操作中，控制干燥温度为40℃～60℃，干燥时间为3h～5h。
在其中一种实施方式，在所述将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃～260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度210℃～230℃，所述第二温度区温度250℃～260℃，所述第三温度区温度260℃～270℃，所述第四温度区温度260℃～270℃，所述第五温度区温度260℃～270℃，所述第六温度区温度260℃～270℃。
在其中一种实施方式，在所述将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制螺杆转速为300r/min～400r/min。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述PP/PBT复合材料，采用PP及PBT作为基体，并添加改性玻璃纤维及相容剂，大大提高PP与PBT及玻纤之间的相容性，具体地，玻璃纤维通过与稀土硝酸盐溶液在浓硝酸的酸性条件下，进行水浴加热处理，对玻璃纤维进行改性，使得玻璃纤维表面含有稀土元素，稀土元素作为一个中间媒介，可以促进玻璃纤维表面与PBT及PP基体树脂之间产生化学键连接，提高玻璃纤维与PBT及PP基体树脂的相容性，从而使得制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料。
附图说明
图1为一实施方式的PP/PBT复合材料的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式，一种PP/PBT复合材料，包括如下质量份的各组分：30～60份PBT、30～60份PP(polypropylene，聚丙烯)、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂、0.1～0.5份抗氧剂；
其中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供稀土硝酸盐及丙酮溶液，将所述稀土硝酸盐加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到稀土硝酸盐溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，得到所述改性玻璃纤维。
需要说明的是，采用PP及PBT作为PP/PBT复合材料的基体，PP为聚丙烯，聚丙烯是性能优良的半结晶热塑性合成树脂，聚丙烯的耐化学性、耐热性、电绝缘性良好，且具有高强度机械性能及良好的耐磨加工性能，聚丙烯应用广泛，例如，广泛应用于电子电器、机械、汽车、建筑、纺织、包装、农林渔业及食品工业等领域，是常用的树脂材料，PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯为半结晶型热塑性聚酯，具有高耐热性，不耐强酸、强碱，但是能耐有机溶剂，具有良好的力学性能及电学性能，聚对苯二甲酸丁二醇酯是最坚韧的工程热塑材料之一，在机械设备、电子电器、汽车、精密仪器部件、纺织等领域得到广泛的应用，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好及机械强度高的优点，玻璃纤维可以作为强化塑料的补强材料，可以大大提高制备得到的复合材料的力学性能，特别地，可以大大提高制备得到的复合材料的韧性，得到的复合材料成品的抗拉强度大，采用PP及PBT作为基体，并添加改性玻璃纤维、相容剂及抗氧剂，大大提高PP与PBT及玻纤之间的相容性，具体地，玻璃纤维通过与稀土硝酸盐溶液在浓硝酸的酸性条件下，进行水浴加热处理，对玻璃纤维进行改性，使得玻璃纤维表面含有稀土元素，稀土元素作为一个中间媒介，可以促进玻璃纤维表面与PBT及PP基体树脂之间产生化学键连接，提高玻璃纤维与PBT及PP基体树脂的相容性，从而使得制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料。
在其中一种实施方式，所述稀土硝酸盐为硝酸铈。可以理解的，稀土硝酸盐采用硝酸铈，硝酸铈的化学式为Ce(NO3)3，也就是说，通过将硝酸铈加入至丙酮溶液中，搅拌均匀，使得硝酸铈溶解于丙酮溶液中，得到硝酸铈溶液，再通过将玻璃纤维及硝酸铈溶液加入至浓硝酸溶液中，在强酸性环境下，进行水浴加热操作，如此，由于在浓硝酸溶液中，存在大量硝酸根离子，有利于降低硝酸铈的溶解度，从而可以促进硝酸铈与玻璃纤维结合，使得更多的稀土元素Ce3+附着于玻璃纤维的表面，同时，通过水浴加热，在较高的温度下，可以促进溶液体系中的分子运动，进一步促进硝酸铈分子与玻璃纤维的结合，可以达到更好的改性效果，再通过进行洗涤及干燥操作，得到改性玻璃纤维成品，通过在玻璃纤维中引入稀土元素Ce3+，稀土元素Ce3+作为一个中间媒介，可以很好地促进玻璃纤维表面和PBT及PP基体树脂之间产生化学键连接，提高玻璃纤维和PBT及PP基体树脂的相容性问题。
在其中一种实施方式，所述抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的至少一种。可以理解的，抗氧剂也可以称为“防老剂”，在PP/PBT复合材料体系中添加少量抗氧剂，可以延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而有利于制备得到的PP/PBT复合材料老化并延长其使用寿命，三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯均为常用的抗氧剂，可以达到良好的抗氧化效果，且易于获得，适用于工业化生产。
在其中一种实施方式，在所述将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作的操作中，控制水浴加热温度为50℃～70℃，水浴加热时间为1h～3h。可以理解的，随着加热温度的升高，可以促进溶液体系中的分子运动，从而有利于提高硝酸铈与玻璃纤维的碰撞效率，从而有利于促进硝酸铈更好地附着于玻璃纤维上，当水浴加热温度大于50℃时，溶液体系中分子运动促进明显，随着温度的升高，溶液体系中分子运动促进效果呈上升趋势，当水浴加热温度大于70℃时，溶液体系中分子运动促进效果趋于平缓，而且继续升高加热温度，会增加资源投入，增加生产成本，不利于提高生产效益，综合考虑，控制水浴加热温度为50℃～70℃，水浴加热时间为1h～3h为宜，如此，可以很好的对玻璃纤维进行改性，得到的玻璃纤维可以引入足量的稀土元素Ce3+，从而可以更好地提高与PBT及PP基体树脂之间的相容性。
在其中一种实施方式，在所述对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作的操作中，控制干燥温度为40℃～60℃，干燥时间为3h～5h。可以理解的，本实施例中，采用真空干燥箱对洗涤后的酸化玻璃纤维进行烘干干燥，具体地，控制干燥温度为40℃～60℃，干燥时间为3h～5h，如此，可以避免干燥温度过高，对酸性玻璃纤维造成改性，影响制备得到的改性玻璃纤维的性能及品质，同时，可以避免干燥温度过低，影响干燥效率，干燥时间控制为3h～5h，干燥时间适中，可以保证干燥充分，避免得到的改性玻璃纤维成品含有过多水分，保证后续制备PP/PBT复合材料的正常进行。
在其中一种实施方式，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为4～5：16～20。可以理解的，通过对稀土硝酸盐及丙酮溶液的质量比进行严格控制，可以保证稀土硝酸盐可以充分溶解于丙酮溶液中，同时，保证得到的稀土硝酸盐溶液中含有足量的稀土硝酸盐，为后续提供足量的稀土元素。
在其中一种实施方式，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3～4：18～24：5～7。可以理解的，通过对玻璃纤维、稀土硝酸盐溶液及浓硝酸的质量比进行严格控制，可以保证玻璃纤维与足量且适量的稀土硝酸盐溶液反应，保证后续玻璃纤维与PBT及PP基体树脂更好地相容结合在一起，从而有利于提高制备得到的PP/PBT复合材料的结构稳定性，制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料。
在其中一种实施方式，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，得到所述相容剂。
可以理解的，本实施方式中，采用氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP共混后挤出造粒制备得到相容剂PP-g-(BA-co-GMA)，简称为PBG，制备得到的相容剂PBG具有优良的促使PP与PBG更好地相容结合在一起，从而得到稳定的不相容的两种聚合物结合在一体，进而得到稳定的PP/PBT复合材料成品，具体地，所述氧化二异丙苯、所述甲基丙烯酸缩水甘油酯、所述丙烯酸丁酯及所述PP的质量比为0.1～0.3：20～30：18～24：30～40，如此，各组分用量适中，制备得到的相容剂的相容效果最好。
在其中一种实施方式，在所述将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃～260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度210℃～230℃，所述第二温度区温度250℃～260℃，所述第三温度区温度260℃～270℃，所述第四温度区温度260℃～270℃，所述第五温度区温度260℃～270℃，所述第六温度区温度260℃～270℃，控制螺杆转速300r/min～400r/min。如此，通过对双螺杆挤出机的各温度区的温度进行严格控制，且沿着材料挤出方向排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区的温度逐步升高，随后，第四温度区、第五温度区及第六温度区的温度不再升高，如此，可以平缓地升高温度，并保证各材料很好的熔融并混合在一起，相容性好，制备得到的相容剂PBG的结构稳定，性能良好。
请参阅图1，一实施方式，本发明还提供上述PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S110、按质量份提供30～60份PBT、30～60份PP、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂及0.1～0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料。
S120、将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，得到所述PP/PBT复合材料。
需要说明的是，通过按比例将PBT、PP、改性玻璃纤维、相容剂及抗氧剂，进行搅拌操作，混合均匀后再加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，从而得到该PP/PBT复合材料，制备工艺简单，制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料。
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供稀土硝酸盐及丙酮溶液，将所述稀土硝酸盐加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到稀土硝酸盐溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，得到所述改性玻璃纤维。
可以理解的，玻璃纤维通过与稀土硝酸盐溶液在浓硝酸的酸性条件下，进行水浴加热处理，对玻璃纤维进行改性，使得玻璃纤维表面含有稀土元素，稀土元素作为一个中间媒介，可以促进玻璃纤维表面与PBT及PP基体树脂之间产生化学键连接，提高玻璃纤维与PBT及PP基体树脂的相容性，从而使得制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料。
在其中一种实施方式，在所述将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作的操作中，控制水浴加热温度为50℃～70℃，水浴加热时间为1h～3h。可以理解的，随着加热温度的升高，可以促进溶液体系中的分子运动，从而有利于提高硝酸铈与玻璃纤维的碰撞效率，从而有利于促进硝酸铈更好地附着于玻璃纤维上，当水浴加热温度大于50℃时，溶液体系中分子运动促进明显，随着温度的升高，溶液体系中分子运动促进效果呈上升趋势，当水浴加热温度大于70℃时，溶液体系中分子运动促进效果趋于平缓，而且继续升高加热温度，会增加资源投入，增加生产成本，不利于提高生产效益，综合考虑，控制水浴加热温度为50℃～70℃，水浴加热时间为1h～3h为宜，如此，可以很好的对玻璃纤维进行改性，得到的玻璃纤维可以引入足量的稀土元素Ce3+，从而可以更好地提高与PBT及PP基体树脂之间的相容性。
在其中一种实施方式，在所述对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作的操作中，控制干燥温度为40℃～60℃，干燥时间为3h～5h。可以理解的，本实施例中，采用真空干燥箱对洗涤后的酸化玻璃纤维进行烘干干燥，具体地，控制干燥温度为40℃～60℃，干燥时间为3h～5h，如此，可以避免干燥温度过高，对酸性玻璃纤维造成改性，影响制备得到的改性玻璃纤维的性能及品质，同时，可以避免干燥温度过低，影响干燥效率，干燥时间控制为3h～5h，干燥时间适中，可以保证干燥充分，避免得到的改性玻璃纤维成品含有过多水分，保证后续制备PP/PBT复合材料的正常进行。
在其中一种实施方式，在所述将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃～260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度210℃～230℃，所述第二温度区温度250℃～260℃，所述第三温度区温度260℃～270℃，所述第四温度区温度260℃～270℃，所述第五温度区温度260℃～270℃，所述第六温度区温度260℃～270℃。在所述将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制螺杆转速为300r/min～400r/min。如此，通过对双螺杆挤出机的各温度区的温度进行严格控制，且沿着材料挤出方向排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区的温度逐步升高，随后，第四温度区、第五温度区及第六温度区的温度不再升高，如此，可以平缓地升高温度，并保证各材料很好的熔融并混合在一起，相容性好，制备得到的PP/PBT复合材料的结构稳定，性能良好。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述PP/PBT复合材料，采用PP及PBT作为基体，并添加改性玻璃纤维及相容剂，大大提高PP与PBT及玻纤之间的相容性，具体地，玻璃纤维通过与稀土硝酸盐溶液在浓硝酸的酸性条件下，进行水浴加热处理，对玻璃纤维进行改性，使得玻璃纤维表面含有稀土元素，稀土元素作为一个中间媒介，可以促进玻璃纤维表面与PBT及PP基体树脂之间产生化学键连接，提高玻璃纤维与PBT及PP基体树脂的相容性，从而使得制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料。
下面为具体实施例部分。
实施例1
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：30份PBT、30份PP、10份改性玻璃纤维、2份相容剂、0.1份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为4：20，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为4：18：7，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为50℃，水浴加热时间为1h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为40℃，干燥时间为3h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度210℃，所述第二温度区温度250℃，所述第三温度区温度260℃，所述第四温度区温度260℃，所述第五温度区温度260℃，所述第六温度区温度260℃，控制螺杆转速300r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供30份PBT、30份PP、10份改性玻璃纤维、2份相容剂及0.1份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度210℃，所述第二温度区温度250℃，所述第三温度区温度260℃，所述第四温度区温度260℃，所述第五温度区温度260℃，所述第六温度区温度260℃，控制螺杆转速为300r/min，得到实施例1的PP/PBT复合材料。
实施例2
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：45份PBT、45份PP、15份改性玻璃纤维、3份相容剂、0.3份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为4.5：18，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3.5：22：6，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为60℃，水浴加热时间为2h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为50℃，干燥时间为4h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为255℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度220℃，所述第二温度区温度255℃，所述第三温度区温度265℃，所述第四温度区温度265℃，所述第五温度区温度265℃，所述第六温度区温度265℃，控制螺杆转速350r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供45份PBT、45份PP、15份改性玻璃纤维、3份相容剂及0.3份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为255℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度220℃，所述第二温度区温度255℃，所述第三温度区温度265℃，所述第四温度区温度265℃，所述第五温度区温度265℃，所述第六温度区温度265℃，控制螺杆转速为350r/min，得到实施例2的PP/PBT复合材料。
实施例3
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂、0.5份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为5：16，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3：24：5，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为70℃，水浴加热时间为3h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为60℃，干燥时间为5h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速400r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂及0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速为400r/min，得到实施例3的PP/PBT复合材料。
实施例4
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂、0.5份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为5.8：18.7，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3.6：22.6：6.2，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为70℃，水浴加热时间为3h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为60℃，干燥时间为5h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速400r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂及0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速为400r/min，得到实施例4的PP/PBT复合材料。
对比例1
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：60份PBT、60份PP、20份玻璃纤维、4份相容剂、0.5份抗氧剂；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速400r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供60份PBT、60份PP、20份玻璃纤维、4份相容剂及0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速为400r/min，得到对比例1的PP/PBT复合材料。
对比例2
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂、0.5份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为5：16，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3：24：5，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为70℃，水浴加热时间为3h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为60℃，干燥时间为5h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂采用南京塑泰PP相容剂，型号为ST-5。
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂及0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速为400r/min，得到对比例2的PP/PBT复合材料。
对比例3
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂、0.5份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为3：20，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为4：17：7，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为70℃，水浴加热时间为3h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为60℃，干燥时间为5h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速400r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂及0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速为400r/min，得到对比例3的PP/PBT复合材料。
对比例4
本实施例中，所述PP/PBT复合材料，以质量份计，包括以下组分：60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂、0.5份抗氧剂；
本实施例中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供硝酸铈及丙酮溶液，其中，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为6：16，将所述硝酸铈加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到硝酸铈溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述硝酸铈溶液加入所述浓硝酸溶液中，其中，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为2：24：4，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，控制水浴加热温度为70℃，水浴加热时间为3h，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，控制干燥温度为60℃，干燥时间为5h，得到所述改性玻璃纤维；
本实施例中，所述相容剂的制备包括如下步骤：
提供过氧化二异丙苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯及PP，搅拌均匀，得到预混料；
将所述预混料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速400r/min，得到所述相容剂；
本实施例提供的PP/PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按质量份提供60份PBT、60份PP、20份改性玻璃纤维、4份相容剂及0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度230℃，所述第二温度区温度260℃，所述第三温度区温度270℃，所述第四温度区温度270℃，所述第五温度区温度270℃，所述第六温度区温度270℃，控制螺杆转速为400r/min，得到对比例4的PP/PBT复合材料。
其中，实施例1～4及对比例1～4采用的抗氧剂均为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯，通过注塑成型机将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的PP/PBT复合材料及对比例1、对比例2、对比例3及对比例4的PP/PBT复合材料注塑成条形状，并对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的PP/PBT复合材料制成的样条及对比例1、对比例2、对比例3及对比例4的PP/PBT复合材料制成的样条进行检测，检测PP/PBT复合材料的力学性能，具体性能测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
由表1测试结果可知，实施例1、实施例2、实施例3及实施例4的PP/PBT复合材料的各项机械性能均优于对比例1～2的PP/PBT复合材料，也就是说，本发明的PP/PBT复合材料具有更加优异的机械性能，通过采用PP及PBT作为基体，并添加改性玻璃纤维及相容剂，大大提高PP与PBT及玻纤之间的相容性，从而使得制备得到的PP/PBT复合材料不仅保留了良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，而且提高共混体系的流变性能及材料的抗冲击性能，制备出具有高的韧性和刚性的PP/PBT复合材料，通过实施例3与对比例3及对比例4对比可知，通过调节玻璃纤维、稀土硝酸盐溶液及浓硝酸的质量比，可以制备得到机械性能更优的PP/PBT复合材料。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种PP/PBT复合材料，其特征在于，包括如下质量份的各组分：30～60份PBT、30～60份PP、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂、0.1～0.5份抗氧剂；
其中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供稀土硝酸盐及丙酮溶液，将所述稀土硝酸盐加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到稀土硝酸盐溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，得到所述改性玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的PP/PBT复合材料，其特征在于，所述稀土硝酸盐为硝酸铈。
3.根据权利要求1所述的PP/PBT复合材料，其特征在于，所述稀土硝酸盐及所述丙酮溶液的质量比为4～5：16～20。
4.根据权利要求1所述的PP/PBT复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维、所述稀土硝酸盐溶液及所述浓硝酸的质量比为3～4：18～24：5～7。
5.根据权利要求1所述的PP/PBT复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯及1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的至少一种。
6.一种PP/PBT复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按质量份提供30～60份PBT、30～60份PP、10～20份改性玻璃纤维、2～4份相容剂及0.1～0.5份抗氧剂，进行搅拌操作，得到混合料；
将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作，得到所述PP/PBT复合材料；
其中，所述改性玻璃纤维的处理方法为：
提供稀土硝酸盐及丙酮溶液，将所述稀土硝酸盐加入至所述丙酮溶液中，搅拌均匀，得到稀土硝酸盐溶液；
提供玻璃纤维及浓硝酸溶液，将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作，过滤后，得到酸化玻璃纤维，对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作，得到所述改性玻璃纤维。
7.根据权利要求6所述的PP/PBT复合材料，其特征在于，在所述将所述玻璃纤维及所述稀土硝酸盐溶液加入所述浓硝酸溶液中，搅拌均匀，并进行水浴加热操作的操作中，控制水浴加热温度为50℃～70℃，水浴加热时间为1h～3h。
8.根据权利要求6所述的PP/PBT复合材料，其特征在于，在所述对所述酸化玻璃纤维进行洗涤操作，再进行干燥操作的操作中，控制干燥温度为40℃～60℃，干燥时间为3h～5h。
9.根据权利要求6所述的PP/PBT复合材料的制备方法，其特征在于，在所述将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制所述双螺杆挤出机的机头温度为250℃～260℃，所述双螺杆挤出机包括顺序排布的第一温度区、第二温度区、第三温度区、第四温度区、第五温度区及第六温度区，所述第一温度区温度210℃～230℃，所述第二温度区温度250℃～260℃，所述第三温度区温度260℃～270℃，所述第四温度区温度260℃～270℃，所述第五温度区温度260℃～270℃，所述第六温度区温度260℃～270℃。
10.根据权利要求6所述的PP/PBT复合材料的制备方法，其特征在于，在所述将所述混合料加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒操作的操作中，控制螺杆转速为300r/min～400r/min。
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