一種玻纖增強pbt材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及高分子材料領域，尤其設及的是一種玻纖增強PBT材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 聚對苯二甲酸下二醇醋PBT材料是五大通用工程塑料之一，廣泛應用于電子、電 器等行業，通常需要對PBT材料進行增強和阻燃等方法進行改性，隨著電子電器部件的小 型化、薄壁化要求越趨嚴格，要求玻璃纖維增強PBT材料具備更高的耐熱性能、更好的初性 和剛性，而材料剛性、耐熱性和初性之間往往是矛盾的，提高初性的同時通常犧牲剛性和耐 熱性。比如，加入增初劑，可W提高初性，但是剛性和耐熱性大幅度下降，同時流動性也通常 降低，再比如，增加玻璃纖維含量提高剛性和耐熱性，但初性卻下降，因此，如何解決玻纖增 強PBT材料剛性、初性、耐熱性、流動性等性能之間的平衡一直W來是較難的技術問題。
【發明內容】
[0003] 針對上述技術問題，本發明提供一種玻纖增強PBT材料，主要包含W下組分（重量 百分比）：PBT樹脂：40%~70% ;
[0004] 經稀±化合物乙醇溶液處理的玻璃纖維：10%~40% ; 陽0化]硅烷接枝聚締控化合物：1%~5 % ;
[0006]抗氧劑：0. 2%~0. 5% ;
[0007]潤滑劑：0. 2%~0. 5% ;
[0008] 所述處理玻璃纖維用的稀±化合物乙醇溶液中稀±化合物濃度為0.Iwt%~ 0. 15wt%，處理過程中W60~80巧m的速度攬拌。
[0009] 所述的PBT樹脂特性粘度0. 7dl/g~1. 3dl/g。
[0010] 所述的玻璃纖維為無堿短切E玻纖，纖維直徑為7μm~15μm，長度為3mm~5mm。 所述的稀±化合物為氯化銅、氯化鏡中的至少一種。稀±化合物表面處理玻璃纖維是為提 高樹脂與玻璃纖維之間的界面粘結力。
[0011] 所述的硅烷接枝聚締控化合物為3-氨丙基Ξ乙氧基硅烷接枝聚下二締、3-氨丙 基Ξ乙氧基硅烷接枝馬來酸酢化聚下二締、3-縮水甘油酸氧基丙基Ξ甲氧基硅烷接枝聚下 二締、3-縮水甘油酸氧基丙基Ξ甲氧基硅烷接枝馬來酸酢化聚下二締、丫-甲基丙締酷氧 基丙基Ξ甲氧基硅烷接枝聚下二締、丫-甲基丙締酷氧基丙基Ξ甲氧基硅烷接枝馬來酸酢 化聚下二締中的至少一種。
[0012] 所述硅烷接枝聚締控化合物的硅烷接枝率30%~50%。硅烷接枝聚締控化合物 的作用有二，一是解決單純添加硅烷偶聯劑效果不明顯的問題，二是與上述稀±化合物表 面處理起到協同作用。
[0013]所述的抗氧劑為四[β-(3,5-二叔下基-4-徑基苯基）丙酸]季戊四醇醋和Ξ(2,4-二叔下基）亞憐酸苯醋的復配物，復配比例為1:1，提高材料成型加工過程熱穩定 性。
[0014] 所述的潤滑劑硬脂酸巧或者硬脂酸鋒中的一種，更有利于成型加工，降低擠出或 注塑加工的能耗，注塑加工時更易脫模。
[0015] 本發明提供一種玻纖增強PBT材料的制備方法，包括兩個步驟：
[0016] 步驟一：稀±化合物表面處理玻璃纖維：將稀±化合物、短切無堿E玻纖分別置 于干燥箱中，100°c烘干12小時除水分；然后配置稀±乙醇稀溶液，稀±化合物含量0.1~ 0. 15wt%;將短切無堿E玻纖浸潰于稀±乙醇稀溶液中，無堿E玻纖與稀±乙醇稀溶液重量 比例為1:2,同時攬拌處理，轉速60~80巧m，處理時間30分鐘~60分鐘，用濾網過濾， 最后將處理過的短切無堿E玻纖置于干燥箱中，70°C烘干0. 5小時去除乙醇，獲得稀±化合 物表面處理玻璃纖維。由于稀±化合物價格高，為了降低其消耗量，本發明意外地發現，在 處理過程中攬拌的步驟不可或缺，其作用不單純是為了均勻處理，關鍵作用是降低了稀± 化合物的添加量，如不帶攬拌動作，單純的浸潰，為達到相同的處理效果，則稀±化合物的 含量至少需要提高一倍W上，運直接帶來了低成本的效果。
[0017] 步驟二：玻纖增強PBT材料擠出造粒：將PBT樹脂放入干燥箱中進行干燥處理，干 燥溫度為110~120°C，干燥時間4~6小時，然后與硅烷接枝聚締控化合物、抗氧劑、潤 滑劑按照配方比例稱量，投入高速攬拌鍋中攬拌3分鐘后，從同向雙螺桿擠出機的主喂料 料斗中喂入，干燥后的稀±化合物表面處理玻璃纖維從同向雙螺桿擠出機側喂料料斗中喂 入，通過調節雙螺桿擠出機的主喂料和側喂料頻率控制PBT材料中的玻纖含量為10%~ 40wt %，通過同向雙螺桿擠出機擠出、牽條和切粒，擠出各區溫度220°C、240°C、240°C、 240°(：、230°(：、230°(：、220°(：、220°(：、240°(：、240°(：，真空負壓0.04~0.101口曰，得到一種玻纖 增強PBT材料。
【具體實施方式】 陽01引對比例1~2的配方如下表1:
[0019] 表1:對比1~2配方
[0020]
[0021] 無堿短切E玻纖的單絲直徑11μm，長度為4mm。
[0022] 實施例1~8和對比例3的配方如下表2: 陽02引表2:實施例1~8和對比例3的配方[0024]
[0025] 無堿短切E玻纖的單絲直徑11μm，長度為4mm。
[0026] 對比例和實施例檢測結果如下表3 :
[0027] 表3對比例1~3W及實施例1~8檢測數據結果
[0028]
[0029] 表3中的測試方法和實驗方法按下述說明測試：
[0030] 拉伸強度按GB/T1040-2006測試；彎曲強度和彎曲模量按GB/T9341-2008測試； 沖擊強度按GB/T1043. 1-2008測試；彎曲彈性模量按GB/T9341-2008測試；烙體流動速率 按GB/T3682-2000測試；熱變形溫度按GB/T1634-2004測試。濕熱老化實驗：將標準試樣放 入醫用高壓鍋，調節溫度至120°C，濕度至100% (RH)，壓力至1.化ar。放置4化后，測試分 析材料力學性能，計算出力學性能老化后的保持率。
[003U對比例1與實施例1相比，經稀±化合物乙醇溶液處理的玻璃纖維，制備得到的玻 纖增強PBT材料的烙指、拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、沖擊強度、熱變形溫度、濕熱老化 后力學性能保持率均得到不同程度的提高。
[0032] 對比例1和對比例2相比，添加增初劑，提高沖擊強度的同時，降低了烙指、熱變形 溫度、拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量。而從實施例1與實施例2~8對比發現，硅烷接枝聚 締控化合物的加入進一步提高拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量的同時，大幅度提高了沖擊強 度，同時烙指和熱變形不但沒有降低，反而略有升高。硅烷接枝聚締控化合物和經稀±化合 物乙醇溶液處理兩則有明顯的協同作用。意外的發現是對材料的濕熱老化性能都有明顯的 改善，運顯然是改善了界面缺陷問題。
[0033] 對比例3和實施例8對比，采用稀±化合物處理玻璃纖維表面時攬拌作用非常大， 如不攬拌，則提高稀±化合物一倍的添加量，力學性能才能達到帶攬拌處理的效果，并且濕 熱老化性的改善仍不如帶攬拌處理的效果。
[0034] 實施例5和實施例子6對比，或者實施例7和實施例子8對比，硅烷接枝聚締控化 合物的接枝單體聚締控化合物選擇馬來酸酢化聚下二締比聚下二締更有利于提高性能。
[0035] 本發明制得的玻纖增強PBT材料可應用電子電器部件。
[0036] 上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發 明。熟悉本領域技術的人員顯然可W容易地對運些實施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于運里的實施 例，本領域技術人員根據本發明的掲示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在 本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種玻纖增強PBT材料，主要包含以下組分（重量百分比）： PBT樹脂：40%~70% ; 經稀土化合物乙醇溶液處理的玻璃纖維：10%~40% ; 硅烷接枝聚烯烴化合物：1%~5% ; 抗氧劑：〇. 2%~0. 5% ; 潤滑劑：〇. 2%~0. 5%。2. 根據權利要求1所述玻纖增強PBT材料，其特征在于：所述處理玻璃纖維用的稀土 化合物乙醇溶液中稀土化合物濃度為0.lwt%~0. 15wt%，處理過程中以60~80rpm的速 度攪拌。3. 根據權利要求1所述玻纖增強PBT材料，其特征在于：所述的PBT樹脂特性粘度 0. 7dl/g~1. 3dl/g。4. 根據權利要求1所述玻纖增強PBT材料，其特征在于：所述的玻璃纖維為無堿短切E 玻纖，纖維直徑為7μm~15μm，長度為3mm~5_。5. 根據權利要求1所述玻纖增強PBT材料，其特征在于：所述的稀土化合物為氯化鑭、 氯化鐿中的至少一種。6. 根據權利要求1所述玻纖增強PBT材料，其特征在于：所述的硅烷接枝聚烯烴化合 物為3-氨丙基三乙氧基硅烷接枝聚丁二烯、3-氨丙基三乙氧基硅烷接枝馬來酸酐化聚丁 二烯、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷接枝聚丁二烯、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧 基硅烷接枝馬來酸酐化聚丁二烯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝聚丁二烯、 γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝馬來酸酐化聚丁二烯中的至少一種。7. 根據權利要求1~6中任一權利要求所述玻纖增強ΡΒΤ材料，其特征在于：所述硅 烷接枝聚烯烴化合物的硅烷接枝率30 %~50 %。8. 根據權利要求1所述玻纖增強ΡΒΤ材料，其特征在于：所述的抗氧劑為四[β-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三（2,4_二叔丁基）亞磷酸苯酯的復配 物，復配比例為1 : 1。9. 根據權利要求1所述玻纖增強ΡΒΤ材料，其特征在于：所述的潤滑劑硬脂酸鈣或者 硬脂酸鋅中的一種。10. -種玻纖增強ΡΒΤ材料制備方法，包括兩個步驟，步驟一：稀土化合物表面處理玻 璃纖維：將稀土化合物、短切無堿Ε玻纖分別置于干燥箱中，100°C烘干12小時除水分；然 后配置稀土乙醇稀溶液，稀土化合物含量〇. 1~〇. 15wt% ;將短切無堿E玻纖浸漬于稀土 乙醇稀溶液中，無堿E玻纖與稀土乙醇稀溶液重量比例為1 : 2,同時攪拌處理，轉速60~ 80rpm，處理時間30分鐘~60分鐘，用濾網過濾，最后將處理過的短切無堿E玻纖置于干燥 箱中，70°C烘干0. 5小時去除乙醇，獲得稀土化合物表面處理玻璃纖維；步驟二：玻纖增強 PBT材料擠出造粒：將PBT樹脂放入干燥箱中進行干燥處理，干燥溫度為110~120°C，干 燥時間4~6小時，然后與硅烷接枝聚烯烴化合物、抗氧劑、潤滑劑按照配方比例稱量，投入 高速攪拌鍋中攪拌3分鐘后，從同向雙螺桿擠出機的主喂料料斗中喂入，干燥后的稀土化 合物表面處理玻璃纖維從同向雙螺桿擠出機側喂料料斗中喂入，通過調節雙螺桿擠出機的 主喂料和側喂料頻率控制PBT材料中的玻纖含量為10 %~40wt%，通過同向雙螺桿擠出機 擠出、牽條和切粒，擠出各區溫度 220°C、240°C、240°C、240°C、230°C、230°C、220°C、220°C、
【專利摘要】本發明提供了一種玻纖增強PBT材料及其制備方法，包含PBT：40％～70％，經稀土化合物乙醇溶液處理的玻璃纖維：10～40％，硅烷接枝聚烯烴化合物：1～5％，抗氧劑：0.2％～0.5％，潤滑劑：0.2％～0.5％，得到的一種剛性和韌性較好的增強PBT材料，同時材料耐濕熱老化性得到提高，采取兩步法制備，第一步用稀土化合物處理玻璃纖維表面，第二步制備增強PBT材料，該增強PBT材料可用于電子電器部件。
【IPC分類】C08K7/14, C08K5/098, C08L83/10, C08L51/06, C08K9/02, C08K13/06, C08L67/02
【公開號】CN105255126
【申請號】CN201510793868
【發明人】方萬漂, 朱雪梅
【申請人】朱雪梅
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月10日