适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物及其制备方法，属于高分子材 料技术领域。
【背景技术】
[0002] 纳米注塑是指纳米成型技术，是金属和塑料以纳米技术结合的工艺，先将金属表 面通过纳米处理使得金属表面形成纳米级的凹坑，通过注塑使塑料进入纳米级的凹坑，使 金属与树脂连接在一起。这种技术使得塑料和金属一体成型，不但可以兼顾金属外观质感， 也可以简化产品的结构设计，使产品更轻薄，广泛的应用于手机、笔记本等3C产品中。
[0003] 日本大成公司在US20140305903A1专利里指出，改性的PPS和TOT可以通过注塑的 方法直接粘附在经过纳米工艺处理的金属表面、但是使用PBT存在粘结力不足的现象，提高 PBT与金属的粘结力是纳米注塑需要解决的问题。
[0004] 纳米注塑通常是在3C产品的金属外壳上直接注塑螺丝柱，对材料的刚性和尺寸稳 定性提出了非常苛刻的要求。通常在PPS和PBT中添加高含量的玻璃纤维来获得高刚性，但 是由于玻纤各向异性，造成不同流动方向的线性膨胀系数差异大，易造成纳米注塑时翘曲 的现象。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适合纳米注塑的低翘曲聚酯组 合物及其制备方法。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] 第一方面，本发明提供了一种适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其包括按重量 份数计的如下组分： PBT树脂： 50~70份；
[0008] PS-ΜΑΗ树脂： 5~10份： 滑石粉： 5~20份； 玻璃纤维: 5~30份；
[0009] 增韧剂： 5~10份 抗氧剂： 0.1~1份； 润滑剂： 0.1~1份。
[0010]作为优选方案，所述PBT树脂特性粘度为0.45~1.20。特性粘度是使用苯酸/四氯 乙烷(重量1/1)的混合溶剂，在25°C下测定的值。PBT特性粘度低于0.45时，机械强度不足， 高于1.2时，粘度太大，会造成在挤出过程中玻纤破碎。
[0011] 作为优选方案，所述的含有PS-ΜΑΗ树脂的数均分子量为50000~120000,其中ΜΑΗ 重量百分数为1~8 % αΜΗ含量过高会导致反应过度，产生凝胶。
[0012] 作为优选方案，所述的滑石粉粒径2~15μπι。
[0013] 作为优选方案，所述的玻璃纤维的横截面呈圆形或椭圆形。
[0014] 作为优选方案，所述的玻璃纤维的长度为3~6mm，横截面为圆形的玻璃纤维的直 径为8~12um。
[0015] 作为优选方案，所述的增韧剂包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基 丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲 酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸 乙烯共聚物-功能化马来酸酐。
[00?6]作为优选方案，所述的抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或 几种。
[0017] 作为优选方案，所述的润滑剂包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种 或几种。
[0018] 第二方面，本发明还提供了一种如前述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物的制 备方法，其包括如下步骤：
[0019] 将PBT树脂、PS-ΜΑΗ树脂、玻璃纤维、滑石粉、增韧剂、抗氧剂和润滑剂混合后进行 共混造粒；
[0020] 进行熔融挤出，得到所述适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0022] 本发明所提供的聚酯组合物，通过引入ΜΑΗ官能团，提高了材料的极性，提高了树 脂与金属的粘结强度，同时引入滑石粉，使得树脂在沿着流动方向和垂直于流动方向的线 性膨胀系数差降低，低翘曲，使得材料尺寸稳定性提高。
【具体实施方式】
[0023]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。
[0024]以下实施例及对比例中选用的ΡΒΤ黏度为0.8，PS-MAH中ΜΑΗ的含量为5%，滑石粉 粒径为5um，玻纤规格为直径8um、长度6mm的短纤，增韧剂用陶氏公司的EXL2691Α，抗氧剂为 Ciba公司的Irganox 1076和Irganox 168,其重量比为1:1;润滑剂为市售的季戊四醇硬脂 酸。
[0025] 实施例1
[0026] -种适合纳米注塑的低翘曲的聚酯组合物，该方法包括以下步骤：
[0027] 一、按重量份称取各组分：PBT: 70，PS-ΜΑΗ: 10 ;滑石粉：5 ;玻璃纤维：15，增韧剂 EXL-2691A: 5，抗氧剂 1010:0 · 1，抗氧剂 168:0 · 1，润滑剂 PETS: 0 · 3;
[0028]二、将原材料从喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融挤出，螺杆挤出机转速为 500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
[0029] 实施例2
[0030] -种适合纳米注塑的低翘曲的聚酯组合物，该方法包括以下步骤：
[0031] 一、按重量份称取各组分：PBT: 70 ; PS-ΜΑΗ: 10 ;滑石粉：20 ;玻璃纤维：5，增韧剂 EXL-2691A: 5，抗氧剂 1010:0 · 1，抗氧剂 168:0 · 1，润滑剂 PETS: 0 · 3;
[0032]二、将原材料从喂料口喂入，在200~280°C下熔融挤出，螺杆挤出机转速为 500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
[0033] 实施例3
[0034] -种适合纳米注塑的低翘曲的聚酯组合物，该方法包括以下步骤：
[0035] 一、按重量份称取各组分：PBT: 50，PS-ΜΑΗ: 5，滑石粉：20，玻璃纤维：20，增韧剂 EXL-2691A: 5，抗氧剂 1010:0 · 1，抗氧剂 168:0 · 1，润滑剂 PETS: 0 · 3;
[0036]二、将原材料从喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融挤出，螺杆挤出机转速为 500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
[0037] 对比例1
[0038] -种适合纳米注塑的低翘曲的聚酯组合物，该方法包括以下步骤：
[0039] 一、按重量份称取各组分：PBT:70,玻璃纤维：20,增韧剂EXL-2691A:10,抗氧剂 1010:0 · 1，抗氧剂 168:0 · 1，润滑剂 PETS: 0 · 3;
[0040]二、将原材料从喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融挤出，螺杆挤出机转速为 500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
[0041 ] 对比例2
[0042] -种适合纳米注塑的低翘曲的聚酯组合物，该方法包括以下步骤：
[0043] (1)按重量份称取各组分:PBT: 60，玻璃纤维：30，增韧剂EXL-2691A: 10，抗氧剂 1010:0 · 1，抗氧剂 168:0 · 1，润滑剂 PETS: 0 · 3;
[0044] ( 2 )将原材料从喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融挤出，螺杆挤出机转速为 500rpm，压力为2MPa，经过熔融挤出，造粒即得到产品。
[0045] 实施例4
[0046] 各对比例及实施例的测试结果和纳米注塑结合力结果如表1所示。按照 US20140305903A1专利里介绍的方法对金属表面进行处理，然后测金属与塑料之间的结合 力。冲击强度按照ASTM D256标准进行测试，样条厚度为1/8" ；CLTE(线性膨胀系数)按照ISO 11359-2-1999标准进行，在N2环境下，以5°C/min的速度从-40°C升温到40°C。
[0047] 表 1
[0048]
[0049] 由表1可知，本发明所提供的该种聚酯组合物，通过引入ΜΗ官能团，提高了材料的 极性，提高了树脂与金属的粘结强度，同时引入滑石粉，使得树脂在沿着流动方向和垂直于 流动方向的线性膨胀系数差降低，低翘曲，使得材料尺寸稳定性提高。
[0050] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述 特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。
【主权项】
1. 一种适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，包括按重量份数计的如下组 分： PBT树脂； 50~70份； PS-ΜΑΗ树脂： 5~10份； 滑石粉: 5~20份； 玻璃纤维： 5~30份； 增韧剂： 5~10份； 抗氧剂： 0.1~1份； 润滑剂： 0.1~1份。2. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述PBT树脂 特性粘度为0.45~0.8。3. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的含有 PS-ΜΑΗ树脂的数均分子量为50000~120000,其中ΜΑΗ重量百分数为1~8%。4. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的滑石粉 粒径2~15μπι。5. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的玻璃纤 维的横截面呈圆形或椭圆形。6. 如权利要求1或5所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的玻 璃纤维的长度为3~6mm，横截面为圆形的玻璃纤维的直径为8~12um。7. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的增韧剂 包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸类聚合物、丙烯酸类 增韧剂、丙烯酸-硅橡胶类增韧剂、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲 基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化马来酸酐。8. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的抗氧剂 选自抗氧剂245、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。9. 如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物，其特征在于，所述的润滑剂 包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种。10. -种如权利要求1所述的适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物的制备方法，其特征在 于，包括如下步骤： 将PBT树脂、PS-ΜΑΗ树脂、玻璃纤维、滑石粉、增韧剂、抗氧剂和润滑剂混合后进行共混 造粒； 进行熔融挤出，得到所述适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物。
【专利摘要】本发明提供了一种适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物及其制备方法，其包括按重量份数计的如下组分：PBT树脂50～70份；PS-MAH树脂5～10份；滑石粉5～20份；玻璃纤维5～30份；增韧剂5～10份；抗氧剂0.1～1份；润滑剂0.1～1份。该聚酯组合物的制备方法为：将各种树脂、玻璃纤维、滑石粉、增韧剂、抗氧剂和润滑剂混合后进行共混造粒；进行熔融挤出，得到所述适合纳米注塑的低翘曲聚酯组合物。本发明所提供的聚酯组合物，通过引入MAH官能团，提高了材料的极性，提高了树脂与金属的粘结强度，同时引入滑石粉，使得树脂在沿着流动方向和垂直于流动方向的线性膨胀系数差降低，低翘曲，使得材料尺寸稳定性提高。
【IPC分类】C08K5/103, C08K7/14, C08L67/02, C08K3/34, C08L51/00, C08K13/04
【公开号】CN105440600
【申请号】CN201510969095
【发明人】柏莲桂, 李强, 罗明华, 辛敏琦
【申请人】上海锦湖日丽塑料有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月21日