CN115746510A - 一种pbt组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种pbt组合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115746510A CN115746510A CN202211182146.3A CN202211182146A CN115746510A CN 115746510 A CN115746510 A CN 115746510A CN 202211182146 A CN202211182146 A CN 202211182146A CN 115746510 A CN115746510 A CN 115746510A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pbt
- parts
- pbt composition
- tpee
- nucleating agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种PBT组合物，按重量份数计，包括组分：PBT树脂70‑90份；TPEE10‑30份；PTFE微粉0.5‑1.5份；成核剂0.3~1份。本发明采用TPEE组分、PTFE微粉和成核剂与PBT树脂共混改性，可以有效提高材料的熔体强度和熔体稳定性，同时能够显著改善材料的耐低温性能，制备得到熔体强度高、耐低温性能好且力学性能优异的挤出级PBT组合物，特别能够满足尺寸精度要求高的拉索套管和通讯光缆松套管对挤出级PBT材料的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种PBT组合物及其制备方法和应用。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是对苯二甲酸与丁二醇在高温下酯化反应脱水缩聚而成的聚合物，由于其具有优良的电绝缘性能、耐热性能、加工性能以及高性价比，广泛应用于汽车、家电、通讯等行业。市场上关于PBT的应用大部分以注塑成型为主，PBT的注塑产品具有高尺寸稳定性、高强度等特点，备受汽车和家电行业的欢迎。而在通讯光缆和汽车拉索套管等领域，挤出成型的PBT也具有一定的市场。相较于注塑成型PBT，挤出成型PBT管材内外径精度要求高、生产连续性要求高，因此对挤出级PBT材料的熔体强度及其稳定性要求非常高，这也是行业内关键的技术壁垒。
中国专利申请CN107602835A 和CN110437591A分别公开了两种增粘PBT的方法，通过将PBT粉与扩链剂等助剂熔融加工，获得粘度1.3的高粘度PBT，适用于光缆的松套管。然而，通过化学方法增粘的PBT，其反应的均匀性以及熔体稳定性难以控制，很难满足光缆松套管或汽车行业拉索套管的尺寸精密度要求（±0.05mm）以及至少2000米连续生产不中断的要求；另外，光缆或汽车拉索常常要在低温环境中使用，故对于套管材料的耐低温性能和力学性能均有着较高要求。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种熔体强度高、耐低温性能好且力学性能优异的挤出级PBT组合物。
本发明的另一目的在于提供上述PBT组合物的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种PBT组合物，按重量份数计，包括以下组分：
PBT树脂 70-90份；
TPEE 10-30份；
PTFE微粉 0.5-1.5份；
成核剂 0.3~1份。
优选的，所述的PBT组合物，按重量份数计，包括以下组分：
PBT树脂 75-85份；
TPEE 15-25份；
PTFE微粉 0.8-1.2份；
成核剂 0.5~0.7份。
本发明所述PBT树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯。优选的，所述PBT树脂的特性粘度为1.1~1.26 dL/g。所述特性粘度参照标准GB/T 14190-2008测试，溶剂为苯酚/1,1,2,2-四氯化碳50:50体积比混合溶液，温度为25℃。
本发明所述TPEE为热塑性聚酯弹性体，是一类含有PBT聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物。优选的，所述TPEE的硬度为邵氏55-72D，测试标准为ISO7267-2-2008。
本发明所述PTFE微粉为聚四氟乙烯微粉。优选的，所述PTFE微粉的平均粒径为3-5微米。
优选的，所述成核剂选自无机成核剂中的任意一种或几种。
所述无机成核剂优选为滑石粉、硅灰石或高岭土中的任意一种或几种。
根据材料性能需求，本发明所述的PBT组合物，按重量份数计，还包括0.2-1份助剂。所述助剂选自抗氧剂或润滑剂中的任意一种或几种。
合适的抗氧剂可选自抗氧剂1010、抗氧剂1098或抗氧剂445中的任意一种或几种。
合适的润滑剂可选自聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙或乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或几种。
本发明还提供上述PBT组合物的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将各组分混合均匀，加入双螺杆挤出机熔融挤出，经过拉条、冷却、切粒、干燥，制备得到PBT组合物；其中，双螺杆挤出机设置温度为190-230℃，螺杆转速为300-400转/分。
本发明还提供上述PBT组合物的应用，具体可用于制备通讯光缆松套管或汽车拉索套管等。
本发明具有如下有益效果：
本发明采用TPEE组分、PTFE微粉和成核剂与PBT树脂共混改性，少量的PTFE微粉在熔融加工过程中受剪切作用形成纤维状分散相，纤维网络的物理作用可以进一步提升高粘度PBT的熔体强度、熔体稳定性和力学性能；同时，TPEE由于是PBT聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物，硬度较PBT低，低温韧性好，既与PBT有很好的相容性，又具有明显的橡胶特性，可进一步改善PBT的韧性、硬度和低温韧性；针状或者片状的无机成核剂能够加速组合物的结晶、提高结晶度，提升材料的熔体强度、熔体稳定性和硬度。另外，无机成核剂起到纳米分散剂和物理交联点的作用，促进PBT和TPEE和PTFE的相互分散，并且提升了PTFE纤维分散相的稳定性；成核剂加速结晶及PTFE纤维的共同作用下，PBT/TPEE的熔体强度和熔体稳定性大大提升。通过TPEE、PTFE微粉和成核剂三者协同作用，制备得到熔体强度高、熔体稳定性好、耐低温性能好且力学性能优异的挤出级PBT组合物，该组合物特别能够满足尺寸精度要求高的拉索套管和通讯光缆松套管对挤出级PBT材料的使用需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
对本发明实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：
PBT树脂1：PBT GL221，仪征化纤，特性粘度为1.1 dl/g；
PBT树脂2：PBT GL234，仪征化纤，特性粘度为1.2 dl/g；
PBT树脂3：PBT GL236，仪征化纤，特性粘度为1.26dl/g；
PBT树脂4：PBT GX121，仪征化纤，特性粘度为1.0dl/g ；
TPEE1：HSTYJ630000WT，武汉华烁科技，硬度为邵氏63D；
TPEE2：HSTYJ550000WT，武汉华烁科技，硬度为邵氏55D；
TPEE3：HSTYJ720000WT，武汉华烁科技，硬度为邵氏72D；
TPEE4：HSTYJ500000WT，武汉华烁科技，硬度为邵氏50D；
TPEE5：HSTYJ750000WT，武汉华烁科技，硬度为邵氏75D
PTFE微粉1：GR-C04W20，浙江歌瑞新材料，平均粒径为3-5μm；
PTFE微粉2：GR-C0490P，浙江歌瑞新材料，平均粒径为10-14μm
成核剂：滑石粉，HTPUtra5L，辽宁艾海意米矿业有限公司；
助剂1：抗氧剂1098 ，市售；实施例和对比例中采用相同抗氧剂；
助剂2：聚乙烯蜡润滑剂，A-C540A，市售；实施例和对比例中采用相同润滑剂。
实施例和对比例的制备方法：
按照表1/表2/表3配比，将各组分混合均匀，加入双螺杆挤出机熔融挤出，经过拉条、冷却、切粒、干燥，制备得到PBT组合物；其中，双螺杆挤出机各区间设置温度依次为60℃、190℃、200℃、200℃、210℃、220℃、230℃、210℃、210℃、220℃，螺杆转速为350转/分。
相关性能测试方法：
（1）拉伸强度：将PBT组合物注塑成150mm*10mm*4mm哑铃状样条，按照标准ISO527-1-2019方法测试，拉伸速率为50mm/min。
（2）缺口冲击强度：将PBT组合物注塑成80mm*10mm*4mm缺口样条，按照标准ISO179-2-2020方法测试，分别测试23℃和-30℃条件。
（3）邵氏硬度：将PBT组合物注塑成厚度4mm的样片，按照标准ISO 2039-2001方法进行测试。
（4）熔体强度：使用挤出设备，根据树脂种类设定挤出温度，转速300rpm，通过设定熔体挤出速率160cm3/min，设定牵引线速率0.35m/s，牵引机加装力的传感器，牵引熔体所需的力即熔体张力，用于表征熔体强度；每隔2min钟记录一个数据点，连续记录30个数据点，并计算平均值。
（5）熔体稳定性：生产过程中，方法(4)中连续记录的30个数据点，计算标准偏差，作为熔体稳定性的表征参数；标准偏差数值越大，表明熔体稳定性越差，相反则表明熔体稳定性越好。
表1：实施例1-10各组分配比（按重量份数计）及相关性能测试结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| PBT树脂1 | 80 | |||||||||
| PBT树脂2 | 90 | 80 | 70 | 80 | 80 | 80 | 80 | |||
| PBT树脂3 | 80 | |||||||||
| PBT树脂4 | 80 | |||||||||
| TPEE 1（63D） | 10 | 20 | 30 | 20 | 20 | 20 | ||||
| TPEE2（55D） | 20 | |||||||||
| TPEE3（72D） | 20 | |||||||||
| TPEE4（50D） | 20 | |||||||||
| TPEE5（75D） | 20 | |||||||||
| PTFE微粉1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 成核剂 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
| 抗氧剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 润滑剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 拉伸强度/MPa | 59 | 55 | 50 | 54 | 56 | 55 | 53 | 57 | 49 | 56 |
| （23℃）缺口冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 5.3 | 6.0 | 7.2 | 5.9 | 6.4 | 5.5 | 6.8 | 5.9 | 7.4 | 4.6 |
| （-30℃）缺口冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 3.8 | 4.4 | 5.4 | 4.0 | 4.7 | 3.5 | 5.0 | 3.8 | 5.3 | 3.4 |
| 邵氏硬度 | 84D | 80D | 77D | 80D | 81D | 81D | 78D | 83D | 70D | 82D |
| 熔体强度/N | 1.86 | 2.16 | 2.25 | 2.06 | 2.45 | 1.78 | 2.25 | 2.16 | 2.25 | 1.96 |
| 熔体稳定性 | 0.15 | 0.12 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.14 | 0.13 | 0.13 | 0.14 | 0.16 |
表2：实施例11-16各组分配比（按重量份数计）及相关性能测试结果
| 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | |
| PBT树脂2 | 80 | 80 | 80 | 80 | 75 | 85 |
| TPEE 1（63D） | 20 | 20 | 20 | 20 | 25 | 15 |
| PTFE微粉1 | 0.5 | 1.5 | 1 | 0.8 | 1.2 | |
| PTFE微粉2 | 1 | |||||
| 成核剂 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.3 | 1 | 0.5 |
| 抗氧剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | / | 0.3 |
| 润滑剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | / | 0.3 |
| 拉伸强度/MPa | 55 | 54 | 54 | 54 | 54 | 56 |
| （23℃）缺口冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 5.8 | 5.3 | 5.4 | 5.9 | 6.8 | 5.8 |
| （-30℃）缺口冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 4.1 | 4.0 | 3.8 | 4.1 | 4.6 | 4.1 |
| 邵氏硬度 | 80D | 80D | 79D | 79D | 78D | 81D |
| 熔体强度/N | 2.06 | 2.18 | 1.93 | 2.03 | 1.76 | 2.25 |
| 熔体稳定性 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.13 | 0.13 | 0.14 |
表3：对比例1-6各组分配比（按重量份数计）及相关性能测试结果
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | |
| PBT树脂2 | 60 | 95 | 100 | 80 | 80 | 80 |
| PBT树脂4 | ||||||
| TPEE 1（63D） | 40 | 5 | / | 20 | 20 | 20 |
| TPEE4（50D） | ||||||
| TPEE5（75D） | ||||||
| PTFE微粉1 | 1 | 1 | 5 | / | 1 | |
| PTFE微粉2 | ||||||
| 成核剂 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | / |
| 抗氧剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 润滑剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 拉伸强度/MPa | 34 | 61 | 65 | 51 | 55 | 54 |
| （23℃）缺口冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 9.8 | 4.6 | 4.0 | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
| （-30℃）缺口冲击强度/kJ/m<sup>2</sup> | 7.6 | 3.1 | 2.5 | 3.2 | 3.8 | 4.0 |
| 邵氏硬度 | 61D | 88D | 90D | 76D | 79D | 80D |
| 熔体强度/N | 2.65 | 1.74 | 1.67 | 1.76 | 1.37 | 1.47 |
| 熔体稳定性 | 0.12 | 0.21 | 0.23 | 0.25 | 0.32 | 0.20 |
由上述结果看出，本发明采用一定量的TPEE、PTFE微粉和成核剂与PBT树脂共混改性，制得的PBT组合物，在-30℃低温下的缺口冲击强度⩾3.8kJ/m2，且能够保持较高的拉伸强度和硬度，同时其具有较高的熔体强度和熔体稳定性，有利于挤出成型。
对比例1，TPEE组分含量过多，虽然具有较高的冲击强度、熔体强度和熔体稳定性，但其拉伸强度过低、硬度低，难以满足应用要求；对比例2/3，不添加TPEE或TPEE组分含量过少，熔体强度低，熔体稳定性差，且低温冲击性能差。
对比例4， PTFE微粉添加过量，材料常低温韧性差、熔体强度低、熔体稳定性差，且导致材料强度和硬度有所劣化。
对比例5，不添加PTFE微粉，熔体强度低，熔体稳定性差。
对比例6，不添加成核剂，熔体强度低，熔体稳定性较差。
Claims (9)
1.一种PBT组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
PBT树脂 70-90份；
TPEE 10-30份；
PTFE微粉 0.5-1.5份；
成核剂 0.3~1份。
2.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
PBT树脂 75-85份；
TPEE 15-25份；
PTFE微粉 0.8-1.2份；
成核剂 0.5~0.7份。
3.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于，所述PBT树脂的特性粘度为1.1~1.26dL/g 。
4.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于，所述TPEE的硬度为邵氏55-72D。
5.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于，所述PTFE微粉的平均粒径为3-5微米。
6.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于，所述成核剂选自无机成核剂中的任意一种或几种；优选的，所述无机成核剂选自滑石粉、硅灰石或高岭土中的任意一种或几种。
7.根据权利要求1所述的PBT组合物，其特征在于，按重量份数计，还包括0.2-1份助剂；所述助剂选自抗氧剂或润滑剂中的任意一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的PBT组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配比，将各组分混合均匀，加入双螺杆挤出机熔融挤出，经过拉条、冷却、切粒、干燥，制备得到PBT组合物；其中，双螺杆挤出机设置温度为190-230℃，螺杆转速为300-400转/分。
9.根据权利要求1-7任一项所述的PBT组合物的应用，其特征在于，用于制备松套管或拉索套管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211182146.3A CN115746510A (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种pbt组合物及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211182146.3A CN115746510A (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种pbt组合物及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115746510A true CN115746510A (zh) | 2023-03-07 |
Family
ID=85352049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211182146.3A Pending CN115746510A (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种pbt组合物及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115746510A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001072843A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Teijin Ltd | 樹脂組成物 |
| JP2004204171A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Wintech Polymer Ltd | 被覆電線用難燃性樹脂組成物 |
| CN101423615A (zh) * | 2007-10-29 | 2009-05-06 | 文彦飞 | 一种提高热塑性聚合物熔体强度的方法 |
| KR20100038701A (ko) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | 주식회사 엘지화학 | 난연성이 우수한 전선피복용 친환경 난연 열가소성 코폴리에테르에스테르 엘라스토머 복합수지 조성물 |
| CN104987676A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-21 | 嘉善德诺轴承有限公司 | 一种适用于管材挤出的耐磨pet复合材料及其制备方法 |
| CN105860447A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 扬州大学 | 一种光缆松套管用热塑性聚酯弹性体的改性方法 |
-
2022
- 2022-09-27 CN CN202211182146.3A patent/CN115746510A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001072843A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Teijin Ltd | 樹脂組成物 |
| JP2004204171A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Wintech Polymer Ltd | 被覆電線用難燃性樹脂組成物 |
| CN101423615A (zh) * | 2007-10-29 | 2009-05-06 | 文彦飞 | 一种提高热塑性聚合物熔体强度的方法 |
| KR20100038701A (ko) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | 주식회사 엘지화학 | 난연성이 우수한 전선피복용 친환경 난연 열가소성 코폴리에테르에스테르 엘라스토머 복합수지 조성물 |
| CN104987676A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-10-21 | 嘉善德诺轴承有限公司 | 一种适用于管材挤出的耐磨pet复合材料及其制备方法 |
| CN105860447A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 扬州大学 | 一种光缆松套管用热塑性聚酯弹性体的改性方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵文聘等: "滑石粉在塑料改性中的作用与效果", 《中国非金属矿工业导刊》, no. 2, pages 17 - 18 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109749433B (zh) | 一种聚酰胺组合物及其制备方法 | |
| CN109280322B (zh) | 一种超韧pok聚酮材料及其制备方法 | |
| CN112566960B (zh) | 聚芳醚酮的交联 | |
| CN102276982A (zh) | 一种聚苯硫醚与耐高温尼龙复合物及其制备方法 | |
| CN112552582B (zh) | 一种抗虎皮纹、高耐热汽车仪表板材料及其制备方法和应用 | |
| CN107541049B (zh) | 一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候ppo/hips合金材料及其制备方法 | |
| CN102304252B (zh) | 聚烯烃热塑性弹性体、其制备方法和应用 | |
| CN103613918A (zh) | 一种聚苯醚/聚酰胺合金材料及其制备方法 | |
| CN106810853B (zh) | 一种超耐低温尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN113754955A (zh) | 一种高断裂伸长率、耐刮擦聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN111961340B (zh) | 一种无卤阻燃生物基尼龙56复合材料及其制备方法 | |
| CN107760022B (zh) | 一种增塑型增韧尼龙6材料及其制备方法 | |
| CN111117233B (zh) | 耐汽车冷却液腐蚀聚酰胺56组合物及其制备方法、应用 | |
| CN109370194B (zh) | 一种刚性和韧性均衡的三元共混合金材料及其制备方法 | |
| CN115746510A (zh) | 一种pbt组合物及其制备方法和应用 | |
| CN114395242B (zh) | 高导热pok复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN113861687B (zh) | 一种聚苯硫醚组合物及其制备方法 | |
| CN114410109B (zh) | 一种挤出且耐低温弯折的脂肪族长碳链尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN114573980B (zh) | 一种聚酰胺组合物及其应用 | |
| CN115181416A (zh) | 一种聚酰胺工程塑料及其制备方法与应用 | |
| DE102020102926B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines aliphatisches Polyketon enthaltenden vernetzten Formkörpers, mit dem Verfahren erhältliche Formkörper und Dichtungsartikel | |
| CN111154257B (zh) | 一种超低吸水率pa66/ppo组合物及其制备方法 | |
| CN113956653A (zh) | 芳纶纤维增强聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
| CN107746571B (zh) | 一种具有高冲击强度的pa/pp树脂组合物及其制备方法 | |
| CN111763422A (zh) | 一种超高流动性增韧尼龙66组合物及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |