一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃pbt復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PBT30%～70%、復(fù)合增韌劑10%～25%、玻璃纖維10%～30%、聚合型阻燃劑8%～15%、三氧化二銻2%～10%、潤滑劑0.5%～3%、抗氧劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，采用復(fù)合增韌劑的協(xié)效作用，不僅能夠使PBT達(dá)到超韌效果，而且不影響其他力學(xué)性能，通過玻纖增強(qiáng)和復(fù)合阻燃劑與三氧化二銻協(xié)效阻燃作用，使進(jìn)一步提高拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、耐磨擦等，而且具有阻燃效能高、加工性能好和成本低廉等特點(diǎn)。
【專利說明】一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體地說是一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種綜合性能優(yōu)良的結(jié)晶性聚合物，由于具有高的結(jié)晶度和結(jié)晶速率及優(yōu)異的加工性能，已成為五大通用性工程塑料中的一個(gè)重要成員，并廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電氣等行業(yè)。但是由于PBT結(jié)晶的影響，導(dǎo)致對缺口敏感性大，缺口沖擊強(qiáng)度低，韌性不足，另外純PBT材料的阻燃性能差，PBT材料的上述不足阻礙了在某些領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種高沖擊韌性、高拉伸強(qiáng)度、高阻燃能效和良好加工性能的增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為=PBT 30%~70%、復(fù)合增韌劑10%~25%、玻璃纖維10%~30%、聚合型阻燃劑8%~15%、三氧化二銻2%~10%、潤滑劑0.5%~3%、抗氧劑0.1%~1%。
[0005]所述的復(fù)合增韌劑為聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑的復(fù)配物，其中，聚烯烴改性增韌劑占到復(fù)合增韌劑的30wt%~70wt%,高分子彈性體接枝共聚增韌劑占到復(fù)合增韌劑的70wt%~30wt%。
[0006]所述的聚烯烴改性增韌劑為聚乙烯PE、聚丙烯PP或聚苯乙烯PS通過無規(guī)、接枝或嵌段的方法與馬來酸酐(MAH)或丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的多元共聚物，包括PE-g-MAH、PP-g-MAH、PS-g-MAH、PE-g-GMA、PP-g-GMA、PS-g-GMA 和 E-EA-GMA。
[0007]所述的高分子彈性體接枝共聚增韌劑為馬來酸酐(MAH)接枝高分子彈性體共聚物、端基含環(huán)氧官能團(tuán)的丙烯酸縮水甘油酯(GMA)接枝高分子彈性體共聚物或異氰酸基接枝高分了彈性體共聚物，包括 POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SBS-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA和 SBS-g-GMA。
[0008]所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理。
[0009]所述的聚合型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚，其相對分子量為5000~8000。
[0010]所述的潤滑劑為聚硅氧烷、硬酯酸鈣、硬酯酸鎂、硬酯酸鋅、PE蠟、EVA蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
[0011]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、β-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β - (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物、β - (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物或四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與雙(2，4- 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的復(fù)合物。
[0012]上述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；
(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；
(3)將PBT在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；
(4)按重量配比稱取干燥處理后的PBT和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的聚合型阻燃劑、三氧化二銻、潤滑劑和抗氧劑，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；
(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，采用復(fù)合增韌劑的協(xié)效作用，不僅能夠使PBT達(dá)到超韌效果，而且不影響其他力學(xué)性能，通過玻纖增強(qiáng)和復(fù)合阻燃劑與三氧化二銻協(xié)效阻燃作用，使進(jìn)一步提高拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、耐磨擦等，而且具有阻燃效能高、加工性能好和成本低廉等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)`施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]實(shí)施例1:
一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 50%、復(fù)合增韌劑18%、無堿玻璃纖維15%、聚2，6- 二溴亞苯基醚10%、三氧化二銻5%、聚硅氧烷1.5%、四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物0.5%，其中，復(fù)合增韌劑是按照60wt%的馬來酸酐接枝的聚乙烯改性增韌劑PE-g-MAH和40wt%的丙烯酸縮水甘油酯接枝高分子彈性體共聚物EPDM-g-GMA制得的復(fù)配物。
[0016]制備方法:(I)將馬來酸酐接枝的聚乙烯改性增韌劑PE-g-MAH與丙烯酸縮水甘油酯接枝高分子彈性體共聚物EPDM-g-GMA按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；(3)將PBT在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的PBT和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的聚2，6- 二溴亞苯基醚、三氧化二銻、聚硅氧烷和四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
[0017]實(shí)施例2:一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 30%、復(fù)合增韌劑15%、無堿玻璃纖維30%、聚2，6- 二溴亞苯基醚15%、三氧化二銻7.5%、硬酯酸鈣2%、四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5%，其中，復(fù)合增韌劑是按照50wt%的丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯改性增韌劑PP-g-GMA和50wt%的馬來酸酐接枝高分子彈性體共聚物POE-g-MAH制得的復(fù)配物。
[0018]制備方法:(I)將丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯改性增韌劑PP-g-GMA與馬來酸酐接枝高分子彈性體共聚物POE-g-MAH按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；(3)將PBT在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的PBT和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的聚2，6- 二溴亞苯基醚、三氧化二銻、硬酯酸鈣和四[β - (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
[0019]實(shí)施例3:
一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 60%、復(fù)合增韌劑10%、無堿玻璃纖維15%、聚2，6- 二溴亞苯基醚8%、三氧化二銻4%、EVA蠟2%、四[β- (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與雙(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的復(fù)合物1%，其中，復(fù)合增韌劑是按照30wt%的丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚苯乙烯改性增韌劑PS-g-GMA和 70wt%的馬來酸酐接枝高分子彈性體共聚物SBS-g-MAH制得的復(fù)配物。
[0020]制備方法:(I)將丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚苯乙烯改性增韌劑PS-g-GMA與馬來酸酐接枝高分子彈性體共聚物SBS-g-MAH按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；(3)將PBT在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的PBT和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的聚2，6-二溴亞苯基醚、三氧化二銻、EVA蠟和四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與雙(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的復(fù)合物，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PBT 30%~70%、復(fù)合增韌劑10%~25%、玻璃纖維10%~30%、聚合型阻燃劑8%~15%、三氧化二銻2%~10%、潤滑劑0.5%~3%、抗氧劑0.1%~1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合增韌劑為聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑的復(fù)配物，其中，聚烯烴改性增韌劑占到復(fù)合增韌劑的30wt%~70wt%，高分子彈性體接枝共聚增韌劑占到復(fù)合增韌劑的70wt%~30wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚合型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚，其相對分子量為5000~8000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，其特征在于，所述的潤滑劑為聚硅氧烷、硬酯酸鈣、硬酯酸鎂、硬酯酸鋅、PE蠟、EVA蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料，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、β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯、四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物、β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物或四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與雙(2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯的復(fù)合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體`接枝共聚增韌劑按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑； (2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用； (3)將PBT在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用； (4)按重量配比稱取干燥處理后的PBT和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的聚合型阻燃劑、三氧化二銻、潤滑劑和抗氧劑，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘； (5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得一種增韌型玻纖增強(qiáng)阻燃PBT復(fù)合材料。
【文檔編號】C08K13/04GK103525037SQ201210224602
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司