专利名称：增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，涉及一种工程塑料，具体涉及一种环保型增韧聚对 苯二甲酸丁二醇酯工程塑料及其制备方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二酯(PBT )是一种传统的半结晶性工程塑料，作为一种重要的热 塑性工程塑料，广泛应用在汽车、电子、电器等行业。它具有高的结晶度和结晶速率及优异 的加工性能，已成为五大通用工程塑料中的一个重要成员，但纯PBT缺口冲击强度低的缺 点和其在高温下耐化学溶剂性差的缺点限制了其应用范围的进一步扩大。长期以来，对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料进行改性很难达到像超韧尼 龙那样，在韧性方面不仅在常温下能达到“超韧”材料效果，而且在低温下材料也能具有很 好的韧性。通常PBT通过与弹性体共混来改善冲击性能是目前广泛采用的方法。然而，单 纯采用弹性体增韧PBT在获得高冲击韧性的同时，造成材料强度的大幅度下降，且材料在 低温零下温度条件下使用时，材料的高冲击韧性却大幅度下降，同时在高温条件且在与化 学溶剂接触下实际使用时，材料的韧性变得很差，因此限制了其在制冷行业、运动器材和要 求在低温下具有好的韧性及在高温下接触化学溶剂要求材料具有良好韧性的需求领域的 应用。由于通常的增韧PBT工程塑料只在常温下具有良好的韧性，而无法达到“超韧”效 果，不耐低温和不耐高温下的化学溶剂性。能同时满足常温下具有超韧性，低温条件下韧 性好，且能在高温下耐化学溶剂即制冷剂好的增韧PBT工程塑料在国内外市场上均属于空 白，因此开发可用于满足制冷行业压缩机实际使用要求的增韧PBT工程塑料，具有广阔的 市场空间。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺点提供一种能同时实现低成本、耐低温且耐化学溶剂性好的环保型的增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料。本发明的另一目的在于提供一种所述增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制备方法。本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的
一种增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，其组成以重量计为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂65%-89%，复配增韧剂10%-30%，复配抗氧剂0. 5%_3%，润滑剂0. 5%_2% ；所述的复配 增韧剂由D、E、F三种不同类型的增韧剂组成D是马来酸酐接枝聚烯烃弹性体，E是甲基丙 烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，F是乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)无规三元共聚物；所述的复配抗氧剂是由A、B、C三种不同类型的抗氧剂组成A是 受阻酚类抗氧剂，B是亚磷酸酯类抗氧剂，C硫代硫酸酯类抗氧剂。冲击强度是衡量材料韧性好坏的重要指标，通常在高分子材料中提到材料的韧性达到“超韧”效果，则指材料的缺口冲击强度在冲击强度测试仪下材料冲不断，或者是冲击 强度值> 80kj/m2。本发明的增韧PBT工程塑料极大改善了耐低温零下30°C的韧性和耐化 学溶剂即防冻液和冷冻机油性，本发明配方及工艺简单，成本低，产品可反复加工成型。本 发明的增韧PBT工程塑料具有以下特性拉伸强度为37MPa，弯曲强度为56MPa，简支梁缺 口冲击强度为88kJ/m2，在零下30°C下简支梁缺口冲击强度为36 kj/m2，且在制冷压缩机内 150°C条件下化学溶剂为制冷剂134a和冷冻机油15H，2. 5MPa压力下煮沸168小时，结果冷 冻机油溶液不变色、无絮状物、不显酸性，且材料表面光滑并具有良好的韧性。本发明采用两种不同类型的增韧剂复配协同增韧，达到了材料在常温下的超韧化 和低温零下30°C仍具有良好冲击性能的效果，同时采用不同类型的抗氧化体系复配，实现 了材料具有良好韧性的同时，能在高温且接触化学溶剂(制冷剂和防冻液)条件下使用仍具 有良好韧性，且该材料对环境友好，环境关联物质含量符合欧盟RoHS和REACH法规标准要 求。作为优选，所述的复配增韧剂的组成以重量计为D 25%-45%，E 30%_45%，F 15%-30%。作为优选，所述的复配抗氧剂的组成以重量计为A 20%_35%，B30%-60%, C 20%-35%。作为优选，所述的受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂1010、1076、IRGAN0X245和含硫受 阻酚类抗氧剂300中的一种，所述的亚磷酸酯类抗氧剂选自抗氧剂168、626、627A和S9228 中的一种，所述的硫代硫酸酯类抗氧剂选自DLTP、DLTDP和DSTP中的一种。作为优选，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。作为优选，所述的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝 POE和马来酸酐接枝EPDM中的一种或两种复配物。一种所述的增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制备方法，包括如下步骤
(1)按配方中重量百分比准确称量聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、复配抗氧剂、复配增韧 剂和润滑剂，并预先将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在120°c 140°C条件下干燥2 4小 时，控制树脂的含水率在0. 05%以下；
(2)将干燥后的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂冷却至室温后与复配抗氧剂、复配增韧剂 和润滑剂充分混合；
(3)将步骤(2)得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融、塑化、挤出、牵引、冷却、切 粒，烘干后得到产品。作为优选，步骤中(3)的挤出温度为220 245°C，双螺杆挤出机的机头温度为 250 "C。本发明还提供一种能实现低成本、高韧性且能实现增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工 程塑料具有良好耐化学溶剂即制冷剂和防冻液性的复配抗氧剂体系。复配抗氧剂体系的组 成以重量计为=A 20%-35% ；B30%-60% ；C 20%_35%。本发明还提供一种能实现具有低成本、常温下具有超韧性、在零下30°C时仍具有 良好韧性且材料在制冷压缩机内150°C，化学溶剂为制冷剂134a+冷冻机油15H，2. 5MPa压 力下煮沸168小时，增韧PBT工程塑料仍具有良好的韧性的复配抗氧化和复配增韧体系。 所述的复配抗氧化和复配增韧体系的组成以重量计为A 20%-35%, B30%-60%, C 20%_35%，D25%-45%, E 30%-45%, F 15%_30%。本发明的工程塑料达到了“超韧”的效果，解决了常规增韧剂增韧PBT在获得高冲 击韧性的同时造成材料强度的大幅度下降，且材料在低温零下温度条件下使用时，材料的 高冲击韧性却大幅度下降，同时在高温条件且在与化学溶剂接触下实际使用时，材料的韧 性变得很差等问题，实现了耐低温、耐化学溶剂性好和低成本等优异性能。本发明的增韧聚 对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料可广泛用于制冷行业、有耐低温韧性要求和耐化学溶 剂性好的电子电器、机器机械和运动器材等的塑件。与现有的工程塑料相比，本发明具有以下优点
(1)、在常温下材料的简支梁缺口冲击强度彡80kj/m2，达到超韧工程塑料的要求；
(2)、在低温即零下30°C条件下，材料仍具有良好的韧性，简支梁缺口冲击强度 彡 30kj/m2 ；
(3)、材料在制冷压缩机内150度条件下化学溶剂为制冷剂134a+冷冻机油15H，2.5MPa 压力下煮沸168小时，结果冷冻机油溶液不变色、无絮状物、不显酸性，且材料表面光滑，仍 具有良好的韧性。(4)、环境友好性、环境关联物质含量符合欧盟RoHS和REACH法规标准的低成本增 韧PBT工程塑料。
具体实施例方式以下是本发明的具体实施例；这些实施例可以对本发明作进一步的补充和说明； 但本发明并不限于这些实施例。以下实施例中所使用的技术，除非特别说明，均为本领域的技术人员已知的常规 技术；所使用的仪器设备、试剂等，除非是本说明书特别说明，均为本领域的研究和技术人 员可以通过公共途径获得的。本发明实施例中用到的试剂来源如下
D:马来酸酐接枝聚烯烃弹性体，北京鼎基化学有限公司，型号为g-PE ； E:甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，LG化学，型号为EM-500 ； F:乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)无规三元共聚物，阿科玛公司， 型号为AX-8900 ；
润滑剂为市售的季戊四醇硬脂酸酯(PETS)；
复配抗氧剂A为汽巴公司提供的抗氧剂1010，B为康普顿公司提供的抗氧剂627A，C为 雅宝公司提供的抗氧剂DLTP。实施例1-9
本发明实施例中增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制备方法如下
(1)按表1的配方准确称量聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、润滑剂、复配抗氧剂和复配增 韧剂，并预先将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在120°C 140°C温度下干燥2 4小时，控制 树脂的含水率在0. 05%以下；
(2)将干燥后的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂冷却至室温后与润滑剂、复配抗氧剂和复 配增韧剂通过高速混合机或双螺旋混合气充分混合6 8分钟；
(3)将步骤(2)得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融、塑化、挤出、牵引、冷却、切粒，烘干后得到产品。挤出温度为220 245°C，双螺杆挤出机的机头温度为250°C。
表 权利要求
1.一种增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，其特征在于该工程塑料的组成以重量计 为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂65%-89%，复配增韧剂10%-30%，复配抗氧剂0. 5%_3%，润滑 剂 0. 5%-2% ；所述的复配增韧剂由D、E、F三种不同类型的增韧剂组成D是马来酸酐接枝聚烯烃弹 性体，E是甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，F是乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙 烯酸缩水甘油酯(GMA)无规三元共聚物；所述的复配抗氧剂是由A、B、C三种不同类型的抗氧剂组成A是受阻酚类抗氧剂，B是 亚磷酸酯类抗氧剂，C硫代硫酸酯类抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的工程塑料，其特征在于所述的复配增韧剂的组成以重量计 为=D 25%-45%，E 30%-45%，F 15%_30%。
3.根据权利要求1所述的工程塑料，其特征在于所述的复配抗氧剂的组成以重量计 为:A 20%-35%，B30%-60%, C 20%_35%。
4.根据权利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的受阻酚类抗氧剂选 自抗氧剂1010、1076、IRGAN0X245和含硫受阻酚类抗氧剂300中的一种，所述的亚磷酸酯 类抗氧剂选自抗氧剂168、626、627A和S9228中的一种，所述的硫代硫酸酯类抗氧剂选自 DLTP, DLTDP 和 DSTP 中的一种。
5.根据权利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的润滑剂为季戊四醇 硬脂酸酯。
6.根据权利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的马来酸酐接枝聚烯 烃弹性体为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝POE和马来酸酐接枝EPDM中的一种或两种复配 物。
7.根据权利要求4所述的工程塑料，其特征在于所述的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝POE和马来酸酐接枝EPDM中的一种或两种复配物。
8.根据权利要求5所述的工程塑料，其特征在于所述的马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 为马来酸酐接枝PE、马来酸酐接枝POE和马来酸酐接枝EPDM中的一种或两种复配物。
9.一种权利要求1所述的增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制备方法，其特征在 于包括如下步骤(1)按配方中重量百分比准确称量聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、复配抗氧剂、复配增韧 剂和润滑剂，并预先将聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂在120°C 140°C条件下干燥2 4小 时，控制树脂的含水率在0. 05%以下；(2)将干燥后的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂冷却至室温后与复配抗氧剂、复配增韧剂 和润滑剂充分混合；(3)将步骤(2)得到的混合料送入双螺杆挤出机中进行熔融、塑化、挤出、牵引、冷却、切 粒，烘干后得到产品。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于步骤中(3)的挤出温度为220 2450C，双螺杆挤出机的机头温度为250V。
全文摘要
本发明属于高分子材料领域，涉及一种工程塑料，具体涉及一种环保型增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料及其制备方法。本发明增韧PBT工程塑料的组成以重量计为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂65%-89%，复配增韧剂10%-30%，复配抗氧剂0.5%-3%，润滑剂0.5%-2%。本发明得到的PBT工程塑料材料具有低成本、常温下具有超韧性、耐低温韧性好、高温下耐化学溶剂性好和符合欧盟RoHS和REACH法规环保要求标准，解决了常规增韧剂增韧PBT工程塑料在常温下具有高冲击韧性而材料弯曲强度偏低；在低温零下使用时，材料的高冲击韧性大幅度下降、实际使用变脆的问题；高温条件与化学溶剂(冷冻液和制冷剂)接触下材料由韧性变为脆性的问题。
文档编号C08L51/00GK102002215SQ20101051769
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者毕立, 胡英绪, 贾义军, 赵春梅, 赵欣, 陈宇 申请人:余姚市凡伟工程塑料有限公司