本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种pbt材料及其制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯，简称pbt，是最重要的热塑性聚酯高分子材料，是五大通用工程塑料之一，由于其优良的力学性能和加工性能，在汽车、机械设备、精密仪器部件、电子电器、纺织等领域得到广泛的应用。
pbt树脂是一种半结晶聚合物，具有快速结晶的能力，其固相是一种有序的球晶与无定形非结晶区的混合体，这种两相的特性，与诸如abs、聚苯乙烯等无定型树脂比较，使其既具有较高的强度、硬度、表面硬度和刚性。无定形区具有的玻璃化温度，又赋予它更大的延伸性。由于pbt树脂对缺口冲击强度敏感，具有较大的脆性，特别是在低温条件下韧性较差，限制了其使用范围。pbt树脂一般都通过改性后才可以使用，尤其是对其增韧增强的改性是实现其高性能化、拓宽使用范围的一种重要方向。
cn104177793a报道了一种基于弹性体树脂的pbt增韧剂、制备方法和其用途。该发明以poe、eea、接枝单体和液体助剂为原料，预混后加入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒后得到增韧剂，对pbt树脂增韧效果良好，且能保持一定的力学性能。
cn105820490a报道了一种pbt增韧母粒及其制备方法。该发明以弹性体树脂和pbt树脂复配为基材，一步法完成弹性体树脂接枝和pbt增韧母粒制备。该增韧母粒熔融温度高于120℃，与pbt树脂共混90-120℃热风循环干燥而不粘粒。该发明制备的pbt增韧母粒分散效果佳，增韧效果好，且制备过程简单、方便。
但是上述两个发明制备pbt增韧材料均存在缺点，主要是在加入弹性体增加了pbt韧性的同时，其力学强度未增强，并在一定程度上呈下降趋势，达不到使用要求，同时耐水解性不足，对其应用推广产生限制作用。
有鉴于此，有必要提出一种提高pbt韧性的同时，不影响其力学强度，并增强其力学性能的pbt材料及该材料的制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种pbt材料，该pbt材料在解决pbt韧性不足问题的同时，不影响其力学强度，并增强其力学性能，解决现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性差的技术问题。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种pbt材料，包括以下重量百分比的原料：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：55-75％；
tpee：15-35％；
碳酸钙：0.2-1.0％；
1,4-丁二醇：2.0-5.0％；
抗氧剂：0.5-2.0％；
过氧化二异丙苯：0.5-3.0％；
交联剂：2.0-5.0％；
光稳定剂：0.2-1.5％；
耐水解剂：0.2-1.0％。
进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述交联剂为丙三醇；
所述光稳定剂为亚磷酸三苯酯；
所述耐水解剂为聚碳化二亚胺。
本发明另一个目的是，提供上述pbt材料的制备方法，该制备方法工艺简单，易于工业化生产。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种pbt材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚对苯二甲酸丁二醇酯、tpee、碳酸钙、1,4-丁二醇、抗氧剂、过氧化二异丙苯、交联剂、光稳定剂和耐水解剂加入搅拌机中搅拌至混合均匀，得混合物；
将混合物通过双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，再经冷却、切粒、干燥，得所述pbt材料。
进一步的，所述混合物中包括以下重量百分比的原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯55-75％，tpee15-35％，碳酸钙0.2-1.0％，1,4-丁二醇2.0-5.0％，抗氧剂0.5-2.0％，过氧化二异丙苯0.5-3.0％，交联剂2.0-5.0％，光稳定剂0.2-1.5％，耐水解剂0.2-1.0％。
再进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述交联剂为丙三醇；
所述光稳定剂为亚磷酸三苯酯；
所述耐水解剂为聚碳化二亚胺。
进一步的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为220-250℃。
与限于技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述的一种pbt材料，采用tpee作为增韧剂，使得本发明产品具有良好的弹性，冲击强度提高，韧性更好，拓宽了pbt材料的使用范围。
2、本发明所述的一种pbt材料中含有抗氧剂1010，提高了产品抗老化性能，延长了其制品使用寿命；含有的耐水解剂，解决了pbt材料增韧后耐水解性差的问题。
3、本发明所述的一种pbt材料，力学及机械加工性能更优异，稳定性好。
4、本发明所述的一种pbt材料，在解决pbt韧性不足问题的同时，不影响其力学强度，并增强其力学性能，解决现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性差的技术问题。
5、本发明所述的一种pbt材料的制备方法，该制备方法工艺简单，易于工业化生产。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种pbt材料及其制备方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种pbt材料及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种pbt材料及其制备方法之前，有必要对本发明中提及的相关材料等做进一步说明，以达到更好的效果。
本发明中所用原料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
tpee，聚醚酯热塑性弹性体，是含有聚酯硬段和聚醚软段的嵌段共聚物。其中聚醚软段和未结晶的聚酯形成无定形相聚酯硬段部分结晶形成结晶微区，起物理交联点的作用。tpee具有橡胶的弹性和工程塑料的强度；软段赋予它弹性，使它象橡胶；硬段赋予它加工性能，使它象塑料；与橡胶相比，它具有更好的加工性能和更长的使用寿命；与工程料相比，同样具有强度高的特点，而柔韧性和动态力学性能更好。tpee主要用于要求减震、耐冲击、耐曲挠、密封性和弹性、耐油、耐化学品并要求足够强度的领域。
碳酸钙是一种无机化合物，俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石，是一种化合物，化学式是caco3，呈中性，基本上不溶于水，溶于酸。碳酸钙作为无机填料应用于塑料填充已有多年的历史。过去碳酸钙一般作为填料以降低成本为主要目的被广泛使用，并收到较好效果。近年来，随着生产上广泛的使用和大量的研究发现，填充大量的碳酸钙也可做到不明显降低制品的性能，甚至某些方面还会大幅度提高，如机械性能、热性能等。
1,4-丁二醇(简称bdo)，别名:1,4-二羟基丁烷，分子式为c4h10o2，hoch2ch2ch2ch2oh，分子量为90.12，无色粘稠油状液体。可燃，凝固点20.1℃，熔点20.2℃，沸点228℃，171℃(13.3kpa)，120℃(1.33kpa)，86℃(0.133kpa)，相对密度1.0171(20/4℃)，折射率1.4461，能与水混溶，溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于乙醚。有吸湿性，味苦。1,4-丁二醇是一种重要的有机化工和精细化工原料，是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)工程塑料和pbt纤维的基本原料。
抗氧剂1010，化学名为：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，为白色结晶粉末，可溶于苯、丙酮、氯仿，微溶于乙醇，不溶于水，化学性状稳定；可广泛应用于通用塑料，工程塑料，合成橡胶，纤维，热熔胶，树脂，油品，墨水，涂料等行业中。
过氧化二异丙苯，又称硫化剂dcp、过氧化二枯茗，分子式为c18h22o2，相对分子质量为270.37，为白色结晶。室温下稳定，见光逐渐变成微黄色。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、乙酸、苯和石油醚。是一种强氧化剂。可作为单体聚合的引发剂，高分子材料的硫化剂、交联剂、固化剂、阻燃添加剂等。
交联剂是一种能在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构的物质，是促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。本发明中选用丙三醇为交联剂。
丙三醇是无色味甜澄明黏稠液体，无臭，有暖甜味。国家标准称为甘油，能从空气中吸收潮气，也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫，难溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油类。相对密度1.26362。熔点17.8℃。沸点290.0℃(分解)。折光率1.4746。闪点(开杯)176℃。
光稳定剂是高分子制品(例如塑料、橡胶、涂料、合成纤维)的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。本发明选用亚磷酸三苯酯为光稳定剂。
亚磷酸三苯酯，别名为亚磷酸三苯基酯，分子式为c18h15o3p，相对分子量为310.29，室温以上时为无色淡黄色透明油状液体，不溶于水，有刺激性气味。为磷类抗氧剂的代表品种，pvc制品中的螯合剂和稳定剂，制取亚磷酸三烷基酯的重要中间体。
聚碳化二亚胺，又名防老剂pcd。棕色粉末，相对密度1.05，软化点70-80℃，易溶于石油、苯、四氯化碳和醋酸乙酯，难溶于丙酮，不溶于乙醇和水；用作混塑型聚氨酯橡胶的抗水解剂和抗氧剂，能改善硫化胶的稳定性，延缓胶料水解现象的产生。宜在高于其软化点的温度下混入胶料，可以提高其效力。本发明选用聚碳化二亚胺为耐水解剂。
在了解了上述相关原料之后，下面将结合具体的实施例，对本发明一种pbt材料及其制备方法做进一步的详细介绍：
一实施例
实施例1.
原料及其重量百分比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：55kg，(55％)；
聚醚酯热塑性弹性体:35kg，(35％)；
碳酸钙：1.0kg，(1％)；
1,4-丁二醇：2.0kg，(2％)；
抗氧剂1010：1.5kg，(1.5％)；
过氧化二异丙苯：1.0kg，(1％)；
丙三醇：2.0kg，(2％)；
亚磷酸三苯酯：1.5kg，(1.5％)；
聚碳化二亚胺：1.0kg，(1％)。
具体操作步骤为：
(1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯55kg、聚醚酯热塑性弹性体35kg、碳酸钙1.0kg、1,4-丁二醇2.0kg、过氧化二异丙苯1.0kg、丙三醇2.0kg、亚磷酸三苯酯1.5kg、聚碳化二亚胺1.0kg和1.5kg的抗氧剂1010，将这些原料加入高速搅拌机中搅拌至混合均匀，得混合物；
(2)将混合物送至双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，挤出机温度控制在220℃，经冷却、切粒、干燥，最后包装，即所述pbt材料。
本发明所述的一种pbt材料及其制备方法，采用tpee作为增韧剂，使得本发明产品具有良好的弹性，冲击强度和韧性提高，含有的抗氧剂1010提高了产品抗老化性能，从而使其力学及机械加工性能更优异，延长了制品使用寿命，稳定性更好，拓宽了pbt材料的使用范围；并且解决现了现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性不足的技术问题；所述制备方法工艺简单，易于工业化生产。
实施例2.
原料及其重量百分比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：75kg，(75％)；
聚醚酯热塑性弹性体：15kg，(15％)；
碳酸钙：0.8kg，(0.8％)；
1,4-丁二醇：3.0kg，(3％)；
抗氧剂1010：1.0kg，(1％)；
过氧化二异丙苯：0.5kg，(0.5％)；
丙三醇：4.0kg，(4％)；
亚磷酸三苯酯：0.5kg，(0.5％)；
聚碳化二亚胺：0.2kg，(0.2％)。
具体操作步骤为：
(1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯75kg、聚醚酯热塑性弹性体15kg、碳酸钙0.8kg、1,4-丁二醇3.0kg、过氧化二异丙苯0.5kg、丙三醇4.0kg、亚磷酸三苯酯0.5kg、聚碳化二亚胺0.2kg和1.0kg的抗氧剂1010，将这些原料加入高速搅拌机中搅拌至混合均匀，得混合物；
(2)将混合物送至双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，挤出机温度控制在250℃，经冷却、切粒、干燥，最后包装，即所述pbt材料。
本发明所述的一种pbt材料及其制备方法，采用tpee作为增韧剂，使得本发明产品具有良好的弹性，冲击强度和韧性提高，含有的抗氧剂1010，提高了产品抗老化性能，从而使其力学及机械加工性能更优异，延长了制品使用寿命，稳定性更好，拓宽了pbt材料的使用范围；并且解决现了现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性不足的技术问题；所述制备方法工艺简单，易于工业化生产。
实施例3.
原料及其重量百分比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：72kg，(72％)；
聚醚酯热塑性弹性体：18kg，(18％)；
碳酸钙：0.5kg，(0.5％)；
1,4-丁二醇：4.0kg，(4％)；
抗氧剂1010：1.5kg，(1.5％)；
过氧化二异丙苯：1.3kg，(1.3％)；
丙三醇：2.0kg，(2％)；
亚磷酸三苯酯：0.4kg，(0.4％)；
聚碳化二亚胺：0.3kg，(0.3％)。
具体操作步骤为：
(1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯72kg、聚醚酯热塑性弹性体18kg、碳酸钙0.5kg、1,4-丁二醇4.0kg、过氧化二异丙苯1.3kg、丙三醇2.0kg、亚磷酸三苯酯0.4kg、聚碳化二亚胺0.3kg和1.5kg的抗氧剂1010，将这些原料加入高速搅拌机中搅拌至混合均匀，得混合物；
(2)将混合物送至双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，挤出机温度控制在240℃，经冷却、切粒、干燥，最后包装，即所述pbt材料。
本发明所述的一种pbt材料及其制备方法，采用tpee作为增韧剂，使得本发明产品具有良好的弹性，冲击强度和韧性提高，含有的抗氧剂1010，提高了产品抗老化性能，从而使其力学及机械加工性能更优异，延长了制品使用寿命，稳定性更好，拓宽了pbt材料的使用范围；并且解决现了现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性不足的技术问题；所述制备方法工艺简单，易于工业化生产。
实施例4.
原料及其重量百分比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：65kg，(68％)；
聚醚酯热塑性弹性体：20kg，(20％)；
碳酸钙：0.2kg，(0.2％)；
1,4-丁二醇：5.0kg，(5％)；
抗氧剂1010：2.0kg，(2％)；
过氧化二异丙苯：2.0kg，(2％)；
丙三醇：5.0kg，(5％)；
亚磷酸三苯酯：0.2kg，(0.2％)；
聚碳化二亚胺：0.4kg，(0.4％)。
具体操作步骤为：
(1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯65kg、聚醚酯热塑性弹性体20kg、碳酸钙0.2kg、1,4-丁二醇5.0kg、过氧化二异丙苯2.0kg、丙三醇5.0kg、亚磷酸三苯酯0.2kg、聚碳化二亚胺0.4kg和2.0kg的抗氧剂1010，将这些原料加入高速搅拌机中搅拌至混合均匀，得混合物；
(2)将混合物送至双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，挤出机温度控制在235℃，经冷却、切粒、干燥，最后包装，即所述pbt材料。
本发明所述的一种pbt材料及其制备方法，采用tpee作为增韧剂，使得本发明产品具有良好的弹性，冲击强度和韧性提高，含有的抗氧剂1010，提高了产品抗老化性能，从而使其力学及机械加工性能更优异，延长了制品使用寿命，稳定性更好，拓宽了pbt材料的使用范围；并且解决现了现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求的技术问题；所述制备方法工艺简单，易于工业化生产。
实施例5.
原料及其重量百分比：
聚对苯二甲酸丁二醇酯：70kg，(70％)；
聚醚酯热塑性弹性体：15.4kg，(15％.4)；
碳酸钙：0.9kg，(0.9％)；
1,4-丁二醇：3.0kg，(3％)；
抗氧剂1010：0.5kg，(0.5％)；
过氧化二异丙苯：3.0kg，(3％)；
丙三醇：5.0kg，(5％)；
亚磷酸三苯酯：1.4kg，(1.4％)；
聚碳化二亚胺：0.8kg，(0.8％)。
具体操作步骤为：
(1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯70kg、聚醚酯热塑性弹性体15.4kg、碳酸钙0.9kg、1,4-丁二醇3.0kg、过氧化二异丙苯3.0kg、丙三醇5.0kg、亚磷酸三苯酯1.4kg、聚碳化二亚胺0.8kg和0.5kg的抗氧剂1010，将这些原料加入高速搅拌机中搅拌至混合均匀，得混合物；
(2)将混合物送至双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，挤出机温度控制在230℃，经冷却、切粒、干燥，最后包装，即所述pbt材料。
本发明所述的一种pbt材料及其制备方法，采用tpee作为增韧剂，使得本发明产品具有良好的弹性，冲击强度和韧性提高，含有的抗氧剂1010，提高了产品抗老化性能，从而使其力学及机械加工性能更优异，延长了制品使用寿命，稳定性更好，拓宽了pbt材料的使用范围；并且解决现了现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性不足的技术问题；所述制备方法工艺简单，易于工业化生产。
二性能测试
对上述实施例1-5所得到的pbt材料和普通pbt材料进行力学性能测试，力学性能测试环境：23℃，干态，测试项目、测试所依据的标准及结果见表1。
表1pbt材料性能检测数据
由表1可知，实施例1-5制备的pbt材料在提高冲击强度，即冲击韧性的同时，拉伸强度并未下降，甚至有所提高，符合使用要求，稳定性更好，拓宽了pbt材料的使用范围。说明本发明所述的一种pbt材料及其制备方法，在解决pbt材料韧性不足问题的同时不影响其力学强度，并可以增强其力学性能，解决了现有pbt树脂增韧后，其力学强度达不到使用要求和耐水解性不足的技术问题。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。