一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于：由下列原料按重量份组成：PBT树脂45-50份、玻璃纤维48-52份、低分子树脂2-3份、成核剂0.5-1份、抗氧剂0.2-1份。与现有技术相比，本发明提高了产品的刚性和尺寸稳定性，从而能替代现有汽车贺电子产品材料，满足当代汽车和电子产品高精密和高光洁的要求。
【专利说明】一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子【技术领域】，具体是一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]汽车和电子产品在现代社会中早已成为必需品，而汽车和电子产品功能接插件主要是以改性塑料如改性聚碳酸酯、改性聚酰胺和改性液晶高分子聚合物制成，而当代汽车和电子产品功能和外观尤以精密度和光洁度两项特征为轴，所以要求其改性塑料树脂要具备强度大、刚性好、流动性佳、尺寸稳定性好、制件表面光洁等特点。
[0003]聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种综合性能优良的结晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，并具有较高的强度、耐热性和耐寒性；还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，但PBT原材料的强度、冲击韧性和尺寸稳定性不能满足现代汽车和电子产品苛刻的需求，一般的低玻纤含量的强度和外观同样不能满足市场需求。所以聚对苯二甲酸丁二醇酯原料不能直接使用在高精密汽车和电子产品电子元件中，必须经过特殊的改性才能做到满足精密度和高光洁的产品。目前人们大多低玻纤含量的改性聚碳酸酯、聚酰胺和聚对苯二甲酸丁二醇酯，使其更容易加工满足制件要求。但是这样则会导致这些材料的刚性不足、尺寸变化大、表面光洁度不够的问题出现，不利于汽车和电子产品对高精密和高光洁方向的追求。
[0004]玻璃纤维(英文 原名为:glass fiber或fiberglass)是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废丨H玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。抗拉强度在标准状态下是6.3~6.9 g/d，湿润状态5.4~5.8 g/d，密度2.54。耐热性好，温度达300°C时对强度没影响。有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，也用于绝热材料和防火屏蔽材料。一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种高玻纤、高流动、高光洁度、低收缩的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组
成:
PBT树脂45-50份玻璃纤维48-52份
低分子树脂 2-3份 成核剂0.5-1份
抗氧剂0.2-1份。
[0007]所述的PBT树脂粘度系数为0.79，相对密度1.30g/cm3,熔点220°C。
[0008]所述的低分子树脂为分子量为1000-1200对苯二甲酸丁二醇酯。
[0009]所述的玻璃纤维为直径为9-12 μ m的短纤维。
[0010]所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
[0011]所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076，硫代酯类抗氧剂为抗氧剂DLTDP，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
[0012]所述成核剂为长链脂肪酸钠盐。
[0013]一种制备玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的方法，其特征在于:包括以下步骤:
(1)按配比称取PBT树脂、低分子树脂、成核剂、抗氧剂，一起加入混合机中高速混合2-10min ；
(2)将(I)混合物料投入平行双螺杆挤出机中熔融，再从挤出机的侧喂料口加入玻璃纤维，经挤出、造粒制得玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。
[0014]所述步骤(2)中双螺杆挤出机的温度设定如下:一区温度205_215°C，二区温度215-225°C，三区温度225-235°C，四区温度235-245°C，五区温度245-255°C，六区温度255-265°C，机头温度 255-265°C，螺杆转速 400_600r/min，真空度为-0.04 一 -0.1MPa,喂料IOHz，切粒 50Hz。
[0015]本发明的有益效果:
1、本发明制得的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料是采用通用的PBT、玻璃纤维、低分子树脂、成核剂及抗氧剂制得，其原材料易得并可直接用于工业化生产。
[0016]2、根据常规检测标准检测，本发明制备的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的成型收缩率为0.2-0.3%，玻纤含量为50%，提高了产品的刚性和尺寸稳定性，从而能替代现有汽车贺电子产品材料，满足当代汽车和电子产品高精密和高光洁的要求。
[0017]3、本发明的高含量玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料通过低分子树脂、低粘度聚对苯二甲酸丁二醇酯和高含量玻纤协同作用可以获得良好的表面高光洁度，提高成型产品的使用功能和表面光洁度。
[0018]4、根据本行业的检测标准高含量玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料纵向收缩率小于0.3%、弯曲模量大于lOOOOMpa，表明本材料的尺寸稳定性好，同时具有良好的刚性。
[0019]5、可用于解决废旧塑料PBT的回收再生利用问题。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0021]在实施例配方中， PBT树脂牌号为1100。台湾长春公司生产。[0022]所述的PBT树脂粘度系数为0.79，相对密度1.30g/cm3,熔点220°C。
[0023]所述的玻璃纤维为直径为9-12 μ m的短纤维。产品牌号为988A，浙江巨石公司生产。
[0024]所述的低分子树脂为分子量为1000-1200对苯二甲酸丁二醇酯。产品牌号为CXOOlo美国3M公司生产。
[0025]所述成核剂为长链脂肪酸钠盐。产品牌号为NAV。德国科莱恩公司生产。
[0026]所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076，硫代酯类抗氧剂为抗氧剂DLTDP，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。美国雅宝公司生产。
[0027]制备方法为:按配比称取PBT树脂、低分子树脂、成核剂、抗氧剂，一起加入混合机中高速混合2 -10 m i η后投入平行双螺杆挤出机中熔融，再从挤出机的侧喂料口加入玻璃纤维，经挤出、造粒制得玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。加工工艺为一区温度205-215°C，二区温度215-225°C，三区温度225-235°C，四区温度235-245°C，五区温度245-255 °C，六区温度255-265 °C，机头温度255-265 V，螺杆转速400_600r/min，真空度为-0.04 — -0.1MPa,喂料 IOHz，切粒 50Hz。
[0028]实施例1
一种玻纤增强聚对 苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组
成:
PBT树脂45份
玻璃纤维52份
对苯二甲酸丁二醇酯2份
成核剂NAV0.5份
抗氧剂10760.2份
抗氧剂DLTDP0.1份。
[0029]实施例2
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组
成:
PBT树脂48份 玻璃纤维49份
对苯二甲酸丁二醇酯2.2份
成核剂NAV0.5份
抗氧剂10760.1份
抗氧剂1680.5份。
[0030]实施例3
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组
成:
PBT树脂50份
玻璃纤维48份
对苯二甲酸丁二醇酯3份
成核剂NAV1份抗氧剂10760.5份
抗氧剂DLTDP0.2份
抗氧剂1680.3份。
[0031]实施例4
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组
成:
PBT树脂46份
玻璃纤维50份
对苯二甲酸丁二醇酯2.5份
成核剂NAV0.6份
抗氧剂10760.3份
抗氧剂1680.1份。
[0032]实施例5
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组`成:
PBT树脂47份
玻璃纤维49份
对苯二甲酸丁二醇酯2.7份
成核剂NAV0.8份
抗氧剂1680.4份。
[0033]实施例6
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组
成:
PBT树脂49份
玻璃纤维51份
对苯二甲酸丁二醇酯2.4份
成核剂NAV0.8份
抗氧剂1680.2份
抗氧剂10760.3份。
[0034]将实施例1-6制得的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料主要物性指标根据相关检测标准测试其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度、密度与收缩率。
[0035]测试标准见表1。
【权利要求】
1.一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:由下列原料按重量份组成: PBT树脂45-50份 玻璃纤维48-52份 低分子树脂 2-3份 成核剂0.5-1份 抗氧剂0.2-1份。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述的PBT树脂粘度系数为0.79，相对密度1.30g/cm3，熔点220°C。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述的低分子树脂为分子量为1000-1200对苯二甲酸丁二醇酯。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述的玻璃纤维为直径为9-12 μ m的短纤维。
5.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076，硫代酯类抗氧剂为抗氧剂DLTDP，亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。`
7.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于:所述成核剂为长链脂肪酸钠盐。
8.一种制备如权利要求1-7任意一项所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)按配比称取PBT树脂、低分子树脂、成核剂、抗氧剂，一起加入混合机中高速混合2-10min ； (2)将(I)混合物料投入平行双螺杆挤出机中熔融，再从挤出机的侧喂料口加入玻璃纤维，经挤出、造粒制得玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中双螺杆挤出机的温度设定如下:一区温度205-215°C，二区温度215-225 °C，三区温度225-235 °C，四区温度235-245 °C，五区温度245-255 °C，六区温度255-265 °C，机头温度255-265 °C，螺杆转速400-600r/min，真空度为-0.04 — -0.1MPa，喂料 IOHz，切粒 50Hz。
【文档编号】C08K13/04GK103589123SQ201310505283
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】王江湖, 任东方, 李荣群, 魏子芳 申请人:合肥会通新材料有限公司