CN105199338A - 一种高性能低浮纤阻燃增强pbt组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物及其制备方法，按重量份计，包括以下组分，PBT：30-75％，增韧剂：1-10％，短切玻纤：5-30％，阻燃剂：10-25％，玻纤外漏改善剂：5-20％，扩链剂：1-5％，其他助剂1-30％；其中所述玻纤外漏改善剂为PET。相对于现有技术，本发明所述的高性能低浮纤的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组合物具有以下优势：本发明所述的一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物不仅具有低浮纤，阻燃性好的特点，而且具有优良的力学性能，适用于在线圈骨架、风扇、电子电器等对制件外观有较高要求的制件。
Description
技术领域
本发明涉及及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种半结晶性的工程塑料，通过改性后，具备了良好的力学性能、电性能、耐热性及耐化学性等广泛用于汽车、电子、电器等行业。但是PBT在某些方面尚存在不足，例如阻燃增强产品打出制件外观浮纤明显，韧性较差的缺点在一定程度上限制其的应用范围。
长期以来，在不影响PBT材料的力学和加工性能的前提下，改善阻燃增强PBT材料的玻纤外漏的缺陷一直是业界难点问题，研究人员大多数采用脂肪酸酯和乙撑双硬脂酰胺的组合物润滑剂来改善产品的浮纤，但这些助剂的加入也增加了小分子物质析出的风险。
发明内容
为了克服现有的技术缺陷，本发明的首要目的在于提供一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物及其制备方法，该组合物通过加入一定比例的玻纤外漏改善剂PET，能有效提高的材料韧性，改善制件浮纤，同时不影响材料的其他性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，按重量份计，包括以下组分，
PBT：30-75％，增韧剂：1-10％，短切玻纤：5-30％，阻燃剂：10-25％，玻纤外漏改善剂：5-20％，扩链剂：1-5％，其他助剂1-30％；
其中所述玻纤外漏改善剂为PET。
进一步的，所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，按重量份计，包括以下组分，PBT：35-70％，增韧剂：1-5％，短切玻纤：10-30％，阻燃剂：10-20％，玻纤外漏改善剂：5-20％，扩链剂：1-4％，其他助剂1-15％；其中所述玻纤外漏改善剂为PET。
进一步的，所述其他助剂为硅烷偶联剂、抗氧剂和润滑剂中的任意一种或两种以上组合物。
进一步的，所述PBT树脂的特性粘度为0.6-1.2dl/g，所述PET树脂的特性粘度为0.6-1.2dl/g。
更进一步的，所述PBT树脂的特性粘度为0.8-1.0dl/g，所述PET树脂的特性粘度为0.8-1.0dl/g。
进一步的，所述的增韧剂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EXA)、乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EMA)中的任一种或两种及以上组合物。
进一步的，所述的阻燃剂为协效阻燃剂三氧化二锑、溴系阻燃剂溴化聚苯、溴化环氧或十溴二苯乙烷中的一种或两种以上的组合物。
进一步的，所述短波纤维为无碱玻纤，其直径为5-24um，长度为3-9mm。。
进一步的，所述的扩链剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(SAG)，环氧当量为920-1200g/mol。
相对于现有技术，本发明所述的高性能低浮纤的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)组合物具有以下优势：
本发明所述的一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物不仅具有低浮纤，阻燃性好的特点，而且具有优良的力学性能，适用于在线圈骨架、风扇、电子电器等对制件外观有较高要求的制件。
本发明的另一目的在于提出一种所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物的制备方法，以提供一种高性能的PBT组合物。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物的制备方法，包含如下步骤：步骤一：按上述重量百分比称取各组分，先将PBT、PET在100-140℃下烘干3-6h，然后再将其余各组分与烘干后的树脂混合均匀形成预混料；
步骤二：将步骤一制成的预混料在230-260℃的温度下，玻纤测喂，结合以合适的螺杆组合控制玻纤的保留长度在微米，挤出机中挤出造粒，形成料粒。
相对于现有技术，本发明所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物的制备方法简单高效，大幅度降低了材料的表面浮纤。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合实施例来详细说明本发明。
本发明的实施例采用以下原料：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为南通中蓝的PBT1084，特性粘度为0.8dl/g；
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为中石化仪征的PETSB500，特性粘度为0.8dl/g；
短切玻纤为重庆国际复合材料有限公司的ECS303W-3，直径为13um；
溴化聚苯为天津金发科技有限公司生产并提供；
三氧化二锑为安化华宇锑业有限公司生产并提供；
其他助剂若干，均为生产树脂类组合物的常用助剂。
本发明实施例与对比例中的材料性能测试方法如下：
(1)拉伸强度：按ISO527测试；拉伸速率为10mm/min；
(2)悬臂梁缺口冲击强度：按ISO180测试，A型缺口；
(3)弯曲强度:按ISO178测试，速率为2mm/min；
(4)制件外观：100mm*100mm*3mm方板，目视。
实施例1-5和对比例1-5
按照表1-2中的重量百分比称取各组分，先将PBT、PET在100-140℃下烘干3-6h，将干燥后的PBT树脂、PET树脂、阻燃剂及其他助剂在高速混合机中混合1-2分钟得到预混料，预混料加入双螺杆挤出机中(螺杆直径为35mm，长径比L/D＝40)熔融挤出，玻璃纤维侧喂。其中双螺杆挤出机各螺筒温度(由加料口到机头)分别是：160℃、260℃、250℃、240℃、200℃、180℃、180℃、180℃、200℃、220℃，螺杆转速为300转/分钟，喂料量50kg/h。将上述的得到的产品在120℃的烘箱里面干燥3-4小时后注塑标准样条，注塑温度为250℃。注塑好的标准样条在25℃，50％的相对湿度下放置4小时后再测试性能。
表1实施例1-5的组分及测试结果
表2对比例1-5的组分及测试结果
从实验例和对比例数据对比可以看出，在不同玻纤含量体系中加入合适比例的PET组分，能显著改善制件的表面浮纤；通过SAG的加入，制件表面浮纤效果得到进一步的改善。其机理为通过PET组分的加入，降低了PBT的结晶速率和共混物体系的结晶度，从而降低了材料后收缩的现象；同时SAG的扩链作用，使体系的粘度增加，分子链段运动能力下降，使体系的结晶速率进一步下降，这也能在一定程度上改善了材料的浮纤，同时能提高了材料的韧性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：按重量份计，包括以下组分，
PBT：30-75％，增韧剂：1-10％，短切玻纤：5-30％，阻燃剂：10-25％，玻纤外漏改善剂：5-20％，扩链剂：1-5％，其他助剂1-30％；
其中所述玻纤外漏改善剂为PET。
2.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：按重量份计，包括以下组分，PBT：35-70％，增韧剂：1-5％，短切玻纤：10-30％，阻燃剂：10-20％，玻纤外漏改善剂：5-20％，扩链剂：1-4％，其他助剂1-15％；其中所述玻纤外漏改善剂为PET。
3.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述其他助剂为硅烷偶联剂、抗氧剂和润滑剂中的任意一种或两种以上组合物。
4.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述PBT树脂的特性粘度为0.6-1.2dl/g，所述PET树脂的特性粘度为0.6-1.2dl/g。
5.根据权利要求3所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述PBT树脂的特性粘度为0.8-1.0dl/g，所述PET树脂的特性粘度为0.8-1.0dl/g。
6.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述的增韧剂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任一种或两种及以上组合物。
7.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述的阻燃剂为协效阻燃剂三氧化二锑、溴系阻燃剂溴化聚苯、溴化环氧或十溴二苯乙烷中的一种或两种以上的组合物。
8.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述短波纤维为无碱玻纤，其直径为5-24um，长度为3-9mm。
9.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物，其特征在于：所述的扩链剂为苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，环氧当量为920-1200g/mol。
10.根据权利要求1所述的高性能低浮纤阻燃增强PBT组合物的制备方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤一：按上述重量百分比称取各组分，先将PBT、PET在100-140℃下烘干3-6h，然后再将其余各组分与烘干后的树脂混合均匀形成预混料；
步骤二：将步骤一制成的预混料在230-260℃的温度下，玻纤测喂，结合以合适的螺杆组合控制玻纤的保留长度在微米，挤出机中挤出造粒，形成料粒。
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