用于汽车的pbt基复合材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及复合材料，特别是涉及用于汽车的PBT基复合材料及其制备方法。
【背景技术】：
[0002]PBT，是聚对苯二甲酸丁二醇酯的英文名polybutyleneterephthalate的简称，属 于聚酯系列，由1.4-pbt丁二醇（1.4-Butyleneglycol)与对苯二甲酸（PTA)或者对苯二 甲酸酯（DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性 聚酯树脂。PBT与PET-起统称为热塑性聚酯或饱和聚酯。PBT的机械性能较好，机械强度 高，耐疲劳性和尺寸稳定性好，耐老化性能比较优异，易于成型加工，因此是最重要的汽车 轻质材料之一，不仅可减轻零部件约40%的质量，而且还可以使采购成本降低40 %左右， 近年来在汽车中的用量迅速上升。在汽车制造领域，PBT被广泛应用于生产保险杠、化油器 组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器 踏板等部件。
[0003] 例如，公开号为CN103756268A、公开日为2014. 04. 30、申请人为安徽科聚新材料 有限公司的中国专利申请公开了"一种聚酰亚胺纤维增强PBT复合材料及其制备方法"，该 聚酰亚胺纤维增强PBT复合材料按重量百分比由以下组分组成：PBT: 10 %~60 %，低收缩 填料：1.0%~30%，相容剂：1.0%~10%，聚酰亚胺纤维：1.0%~60%，增韧剂：1.0%~ 10 %，其他助剂：1.0 %~10 %。所述低收缩填料为ABS、AS、PC或蒙脱土等一种或几种。该 发明可以有效的提高复合材料的耐低温性能，改善制品的翘曲率，同时无卤阻燃，可广泛应 用于汽车部件及电子电器产品。不过，该复合材料的耐水解性能较差，在高温高湿环境下容 易分解，导致性能下降严重，其主要原因是PBT中含有酯键，端羧基浓度较高，遇水会发生 酯键断裂形成水解反应。
【发明内容】
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[0004] 本发明要解决的技术问题是提供用于汽车的PBT基复合材料，其耐水解性能较 好，在高温高湿环境下能保持较好的性能。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 用于汽车的PBT基复合材料，其重量份组成为：PBT 35~60份，P0M 6~10份，硅 酸铝纤维15~20份，阻燃剂10~15份，稳定剂0. 5~1份，增韧剂1~6份，POE-g-MAH 5~8份，抗氧剂0. 2~0. 7份，流动促进剂1~6份，分散剂0. 3~0. 8份，抗静电剂1. 5~ 2份。
[0007] 优选地，本发明所述阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐。
[0008] 优选地，本发明所述稳定剂为亚磷酸双酚A酯。
[0009] 优选地，本发明所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。
[0010] 优选地，本发明所述抗氧剂为抗氧剂1330。
[0011] 优选地，本发明所述流动促进剂为不饱和烯烃蜡。
[0012] 优选地，本发明所述分散剂为硅酮。
[0013] 优选地，本发明所述抗静电剂为阴离子型抗静电剂。
[0014] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述用于汽车的PBT基复合材料的制备方 法。
[0015] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0016] 用于汽车的PBT基复合材料的制备方法，其步骤如下：
[0017] (1)将硅酸铝纤维用粉碎机切短后得到短纤维，将短纤维放入水中充分分散后制 得浓度为1 %的浆液，移至磁力搅拌机中搅拌40分钟，静置10分钟后用20目的浆网捞出， 得到纯化短纤维；
[0018] (2)将步骤（1)得到的纯化短纤维加入浓度为20%的氢氧化钠溶液，置于70°C的 烘箱中放置3小时，取出后过滤，滤饼洗涤至中性后置于真空干燥箱中110°C下干燥5小时， 得到改性纤维；
[0019] (3)将PBT于110°C下干燥5小时后以及其他组份加入高混机中混合均匀，取出后 加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，喂料口中加入步骤（2)得到的改性纤维，得到用于汽 车的PBT基复合材料。
[0020] 优选地，所述步骤（3)中，双螺杆挤出机的挤出温度为240-260 °C，螺杆转速为 250rpm〇
[0021] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0022] (1)硅酸铝纤维是一种矿物纤维，具有较好的机械性能、化学稳定性以及较低的 线胀系数和吸水率，其长度较长且含有渣球，与PBT共混时分散性较差、界面结合力较低， 因此本发明将其长度切短后进行了除渣，再通过氢氧化钠溶液对其碱化，大大增加了其表 面粗糙度，从而增加了纤维与PBT基体的浸润度，形成了很好的界面结合，而且分散比较均 匀，对PBT基体起到很好的增强作用，发生水解时主要呈现非界面破坏，复合材料的各项性 能得到了很好的保持，因此复合材料的耐水解性能得到了很大的提高；此外，硅酸铝纤维的 耐高温性、热稳定性很好，因此可有效提高复合材料的耐热性。
[0023] (2)P0M是聚甲醛的英文简称，其吸水性很小，耐水解性能较好，在POE-g-MAH的相 容作用下可与PBT基体形成较好地界面相容，并通过MAH与PBT中的酯键发生键合反应，大 大降低了PBT的端羧基浓度，因此可进一步提高复合材料的耐水解性能。
【具体实施方式】：
[0024] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0025] 实施例1
[0026] 用于汽车的PBT基复合材料，其重量份组成为：PBT 45份，P0M 7. 5份，硅酸铝纤 维18份，三聚氰胺聚磷酸盐14份，亚磷酸双酚A酯0. 6份，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物3份， POE-g-MAH 5份，抗氧剂13300. 7份，不饱和烯烃蜡5份，硅酮0. 4份，阴离子型抗静电剂1. 6 份。
[0027] 其制备方法的步骤如下：
[0028] (1)将硅酸铝纤维用粉碎机切短后得到短纤维，将短纤维放入水中充分分散后制 得浓度为1 %的浆液，移至磁力搅拌机中搅拌40分钟，静置10分钟后用20目的浆网捞出， 得到纯化短纤维；
[0029] (2)将步骤（1)得到的纯化短纤维加入浓度为20%的氢氧化钠溶液，置于70°C的 烘箱中放置3小时，取出后过滤，滤饼洗涤至中性后置于真空干燥箱中110°C下干燥5小时， 得到改性纤维；
[0030] (3)将P