專利名稱：：一種玻纖增強(qiáng)pbt合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種玻纖增強(qiáng)PBT合金材料及其制備方法。該種合金可廣泛應(yīng)用于電子電器元件，如摩托車發(fā)動機(jī)罩及其他部件、辦公設(shè)備部件與外殼、手提電腦和筆記本電腦外殼等。
背景技術(shù)：
：聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)是一種應(yīng)用日益廣泛的工程塑料，它具有綜合穩(wěn)定的力學(xué)性能、耐水解性好；吸濕性低，對電氣及尺寸穩(wěn)定性影響極小；耐化學(xué)品、溶劑、耐候性佳；結(jié)晶速度快，流動性好，成型性優(yōu)良；介電強(qiáng)度高，電氣性能佳；磨擦系數(shù)低，耐磨耗；彎曲蠕變性好；容易制成玻纖增強(qiáng)和阻燃產(chǎn)品；可用超聲波焊接，后加工容易。但是它的某些缺點(diǎn)如未增強(qiáng)改性的PBT強(qiáng)度低，耐熱性差等，都制約了它在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用。共混合金化改性是PBT改性的一種重要手段，它使PBT性能更加優(yōu)異，從而拓寬了它的應(yīng)用領(lǐng)域.增強(qiáng)PBT是最早工業(yè)化的PBT改性產(chǎn)品之一，玻纖增強(qiáng)PBT是目前最重要的增強(qiáng)PBT材料。相對于PBT,在性能上提高了PBT的耐疲勞強(qiáng)度和硬度。同時提高了PBT的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、壓縮強(qiáng)度、耐磨性、降低吸水性、蠕變、熱變形溫度和成型收縮率。目前市場上對增強(qiáng)PBT的需求很大，國內(nèi)相當(dāng)多的企業(yè)在這一方面也作了很多的研究工作，取得相當(dāng)大的進(jìn)展和成果。玻纖增強(qiáng)PBT的不足之處是材料的韌性差，制件翹曲嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差，限制了玻纖增強(qiáng)PBT在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服傳統(tǒng)玻纖增強(qiáng)PBT合金材料翹曲嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差及沖擊強(qiáng)度不高的缺陷，提供一種沖擊強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好和低翹曲的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，同時還要提供該種玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。一種玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其由以下組分制備而成聚對苯二甲酸丁二酯25~55%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10~55%;增強(qiáng)劑10-30%;相容劑:3.0~7.0%;偶聯(lián)劑:0.3~0.5%;抗氧劑:0.1~1.0%;防玻纖外露劑0.3~0.7%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。其中，所述的相容劑是MBS樹脂系苯乙烯(S)-馬來酸酐(MA)共聚物；所述的增強(qiáng)劑為玻璃纖維增強(qiáng)材料；所述的抗氧劑包括酚類抗氧劑四[P-(3，，5，-二叔丁基-4，-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05-0.5°/和亞磷酸酯類抗氧劑(2,4二叔丁基苯基)亞磷酸三酯0.05-0.5°/;所述的防玻纖外露劑為乙撐雙硬脂酰胺的改性產(chǎn)品。以上所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，可以由以下組分制備而成聚對苯二曱酸丁二酯25-55%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10~55%;增強(qiáng)劑10~30%;相容劑3.0~7.0%;偶聯(lián)劑0.3~0.5%;抗氧劑0.1~1.0%;防玻纖外露劑0.3~0.7%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。本發(fā)明玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的制備方法的技術(shù)方案包括以下步驟步驟l:按上述重量百分比稱取各組分；步驟2:以聚對苯二曱酸丁二酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物為基體，加增強(qiáng)劑、相容劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑防玻纖外露劑和適量分散劑在高速混合機(jī)中混合；步驟3:將混合均勻的各組分置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒。其中，該雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度該雙螺桿沖齊出機(jī)一區(qū)溫度190~200。C,二區(qū)溫度210~215°C,三區(qū)溫度220~225°C，四區(qū)溫度230—235°C,五區(qū)溫度220~225°C,六區(qū)溫度210~215。C，停留時間l一2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300-350rpm。其中，在步驟2中，在高速混合機(jī)中混合的時間是3—5分鐘。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)玻纖增強(qiáng)PBT合金材料翹曲嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性較差及沖擊強(qiáng)度不高的缺陷，本發(fā)明的有益效果是產(chǎn)品的強(qiáng)度高、耐化學(xué)性優(yōu)良、尺寸穩(wěn)定性好，沖擊強(qiáng)度高及低翹曲性，在保證增強(qiáng)PBT材料原有剛性的同時，能夠大幅度地提高增強(qiáng)PBT的尺寸穩(wěn)定性和沖擊性能，翹曲性，可廣泛應(yīng)用于電子電器元件，如摩托車發(fā)動機(jī)罩及其他部件、辦公設(shè)備部件與外殼、手提電腦和筆記本電腦外殼等。本發(fā)明通過控制PBT的含量還能夠克服傳統(tǒng)玻纖增強(qiáng)PBT材料韌性下降的缺陷，在保證玻纖增強(qiáng)PBT材料的剛性，提高產(chǎn)品的的尺寸穩(wěn)定性和沖擊性能，翹曲性的前提下，改善了玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的韌性，進(jìn)一步擴(kuò)大了玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的應(yīng)用范圍。具體實(shí)施方式在本發(fā)明以下實(shí)施例中，聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)樹脂相對密度為1.30-1.40,熔點(diǎn)為220-230°C;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂相對密度為1.0~1.1，熔點(diǎn)為175~185°C;相容劑是SMA樹脂系苯乙烯(S)-馬來酸酐(MA)共聚物。增強(qiáng)劑為玻璃纖維增強(qiáng)材料；偶聯(lián)劑為有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑KH550?？寡鮿┌ǚ宇惪寡鮿┧腫P-(3，，5，-二叔丁基-4，-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05一0.5%和亞磷酸酯類抗氧劑(2，4二叔丁基苯基)亞磷酸三酯0.05—0.5%。防玻纖外露劑為乙撐雙硬脂酰胺的改性實(shí)施例1將樹脂其聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)重量比為55%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)重量比為10%;增強(qiáng)劑玻璃纖維重量比為30%;相容劑(SMA)重量比為3.0%;偶聯(lián)劑(KH-550)重量比為Q.5%;抗氧劑1010重量比為0.4%;抗氧劑168重量比為0.4%;防玻纖外露劑(TAF)重量比為0.7%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。在高速混合機(jī)中混合4分鐘；混合均勻的各組分置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒；該雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度190°C,二區(qū)溫度210°C,三區(qū)溫度225°C,四區(qū)'溫度230°C，五區(qū)溫度220°C，六區(qū)溫度210°C,停留時間l一2分4f，主;f幾轉(zhuǎn)速300-350rpffl。實(shí)施例2將樹脂其聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)重量比為50%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂重量比為15%;增強(qiáng)劑玻璃纖維重量比為30%;相容劑(SMA)重量比為4.0°/。；偶聯(lián)劑(KH-550)重量比為0.3°/。；抗氧劑1010重量比為:0.05%;抗氧劑168重量比為0.05%;防玻纖外露劑(TAF)重量比為0.6%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。在高速混合機(jī)中混合4分鐘；將混合均勻的各組分置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒；該雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度200。C，二區(qū)溫度215。C，三區(qū)溫度225°C，四區(qū)溫度235°C,五區(qū)溫度225。C，六區(qū)溫度215°C，停留時間1一2分鐘，主才幾轉(zhuǎn)速300-350rpm。實(shí)施例3將樹脂其聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)重量比為45%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂重量比為28%;增強(qiáng)劑玻璃纖維重量比為20%;相容劑(SMA)重量比為5.0%;偶聯(lián)劑(KH-550)重量比為0.4%;抗氧劑1010重量比為0.5%;抗氧劑168重量比為0.5%;防玻纖外露劑(TAF)重量比為0.6%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。在高速混合機(jī)中混合4分鐘；將混合均勻的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒；該雙螺桿擠出才幾一區(qū)溫度200°C,二區(qū)溫度210°C，三區(qū)溫度225°C,四區(qū)溫度230°C，五區(qū)溫度225°C，六區(qū)溫度210°C,停留時間1—2分鐘，主才幾轉(zhuǎn)速300-350rpm。實(shí)施例4將樹脂其聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)重量比為37.5%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)重量比為35%;增強(qiáng)劑玻璃纖維重量比為20%;相容劑(SMA)重量比為6.0%;偶聯(lián)劑(KH-550)重量比為0.4°/。；抗氧劑IOIO重量比為:0.3°/。；抗氧劑168重量比為0.3%;防玻纖外露劑(TAF)重量比為0.5%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。在高速混合機(jī)中混合4分鐘；將混合均勻的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒；該雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度200。C，二區(qū)溫度215。C，三區(qū)溫度225。C，四區(qū)溫度230°C，五區(qū)溫度225°C,六區(qū)溫度210°C,停留時間l一2分鐘，主機(jī)轉(zhuǎn)速300-350rpm。實(shí)施例5將樹脂其聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)重量比為32.5%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)重量比為50%;增強(qiáng)劑玻璃纖維重量比為10%;相容劑(SMA)重量比為6.0%;偶聯(lián)劑(KH-550)重量比為0.4%;抗氧劑IOIO重量比為O.3%;抗氧劑168重量比為0.3%;防玻纖外露劑(TAF)重量比為0.5%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。在高速混合機(jī)中混合4分鐘；將混合均勻的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒；該雙螺桿孑齊出機(jī)一區(qū)溫度195°C，二區(qū)溫度210°C,三區(qū)溫度220°C，四區(qū)溫度235°C，五區(qū)溫度220°C,六區(qū)溫度215°C，停留時間l一2分4中，主才幾4i速300-350rpm。實(shí)施例6將樹脂其聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)重量比為25%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)重量比為55%;增強(qiáng)劑玻璃纖維重量比為12%;相容劑(SMA)重量比為7.0%;偶聯(lián)劑(KH-550)重量比為0.4°/。；抗氧劑1010重量比為0.15%;抗氧劑168重量比為0.15%;防玻纖外露劑(TAF)重量比為0.3%;以上百分?jǐn)?shù)是重量百分比。在高速混合機(jī)中混合4分鐘；將混合均勻的原料置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒；該雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度190°C，二區(qū)溫度215°C,三區(qū)溫度220°C,四區(qū)溫度235°C,五區(qū)溫度220°C，六區(qū)溫度215°C，停留時間l一2分鐘，主才幾專爭速300-350rpm。性能評價方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法完成的粒子事先在100~ll(TC的鼓風(fēng)烘箱中干燥4小時，然后再將干燥好的粒子材料在注射機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣，注射成型模溫控制在80°C。拉伸性能測試按ISO527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150*10*4，拉伸速度為50mm/min;彎曲性能測試按ISO178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4，拉伸速度為2隨/min，跨距為64mm,簡支梁沖擊強(qiáng)度按ISO179進(jìn)行，試樣尺寸為55*6*4，缺口深度為試樣厚度的三分之一；灰份的測試按ISO3451的測i式方法進(jìn)4亍。材料的綜合力學(xué)性能通過測試所得的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、沖擊強(qiáng)度以及阻燃性的數(shù)值進(jìn)行評判。表1:實(shí)施例1-6的配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2:實(shí)施例1-6及現(xiàn)有技術(shù)的玻纖增強(qiáng)PBT材料物性對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本發(fā)明通過在PBT+GF的體系中加入一定比例的ABS(聚對苯二曱酸丁二酯)，有效地提高整個體系的尺寸穩(wěn)定性、沖擊強(qiáng)度和翹曲性。其機(jī)理是玻璃纖維增強(qiáng)PBT在熔融擠出過程中，纖維沿熔體流動方向取向排列，使得增強(qiáng)PBT在流動方向與垂直方向的成型收縮率不一樣而產(chǎn)生翹曲；在玻璃纖維增強(qiáng)PBT中加入ABS可形成穩(wěn)定的多相結(jié)構(gòu)，可明顯減小翹曲性。權(quán)利要求1、一種玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其特征在于，由下述重量百分比的原材料配制而成(％)聚對苯二甲酸丁二酯25～55％；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10～55％；增強(qiáng)劑10～30％；相容劑3.0～7.0％；偶聯(lián)劑0.3～0.5％；抗氧劑0.1～1.0％；防玻纖外露劑0.3～0.7％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其特征在于所述的相容劑是SMA樹脂系苯乙烯(S)-馬來酸酐(MA)共聚物。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其特征在于所述的增強(qiáng)劑為玻璃纖維增強(qiáng)材料。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其特征在于所述的抗氧劑包括酚類抗氧劑四[P-(3，，5，-二叔丁基-4，-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05-0.5°/。和亞磷酸酯類抗氧劑(2，4二叔丁基苯基)亞磷酸三酯0.05-0.5%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其特征在于所述的防玻纖外露劑為乙撐雙硬脂酰胺的改性產(chǎn)品。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料，其特征在于，由下述重量百分比的原材料配制而成(％):聚對苯二曱酸丁二酯25~45%;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25~55%;增強(qiáng)劑10~25%;相容劑5.0-7.0%;偶洱關(guān)劑0.3~0.5%;抗氧劑0.3-1.0%;防玻纖外露劑0.3~0.6%。7、一種如權(quán)利要求1或6所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟步驟1:按上述重量百分比稱取各組分；步驟2:以聚對苯二曱酸丁二酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物為基體，加增強(qiáng)劑、相容劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑防玻纖外露劑和適量分散劑在高速混合機(jī)中混合；步驟3:將混合均勻的各組分置于雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融混合擠出造粒o8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的制備方法，其特征在于該雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)溫度190~20(TC,二區(qū)溫度210~215°C,三區(qū)溫度220~225°C,四區(qū)溫度230~235°C,五區(qū)溫度220~225°C,六區(qū)溫度210~215°C,停留時間l一2分鐘，主才幾轉(zhuǎn)速300-350rpm。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的玻纖增強(qiáng)PBT合金材料的制備方法，其特征在于步驟2中，在高速混合機(jī)中混合3—5分鐘。全文摘要本發(fā)明公開了一種玻纖增強(qiáng)PBT合金材料及其制備方法。玻纖增強(qiáng)PBT合金材料由以下組分制備而成聚對苯二甲酸丁二酯25～55％；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10～55％；增強(qiáng)劑10～30％；相容劑3.0～7.0％；偶聯(lián)劑0.3～0.5％；抗氧劑0.1～1.0％；防玻纖外露劑0.3～0.7％。本發(fā)明與通用增強(qiáng)PBT相比在尺寸穩(wěn)定性和沖擊性能，翹曲性上有明顯改善，是一類性能優(yōu)良的工程塑料，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品的強(qiáng)度高、耐化學(xué)性優(yōu)良、尺寸穩(wěn)定性好，沖擊強(qiáng)度高及低翹曲性，在保證增強(qiáng)PBT材料原有剛性的同時，能夠大幅度地提高增強(qiáng)PBT的尺寸穩(wěn)定性和沖擊性能，翹曲性，可廣泛應(yīng)用于電子電器元件，如摩托車發(fā)動機(jī)罩及其他部件、辦公設(shè)備部件與外殼、手提電腦和筆記本電腦外殼等。文檔編號C08L67/00GK101220198SQ20071030507公開日2008年7月16日申請日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日發(fā)明者東徐,徐建輝,永賀申請人:深圳市科聚新材料有限公司