[发明专利]聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子工程塑料技术领域，具体涉及聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），属于结晶型热塑性聚酯，具有结晶速度快，易实现快速成型，较好的耐热性，耐疲劳性，耐磨性，耐候性，耐化学药品性，自润滑性以及良好的加工性能等，使其广泛的应用在汽车、电子、包装等各个领域。然而由于PBT的力学性能不突出，拉伸强度、弯曲强度偏低，尺寸稳定性差，对缺口敏感，高温下刚性差等缺点而限制了其在很多领域的应用。

目前，很多研究采用玻璃纤维对PBT材料进行增强改性，经玻璃纤维改性后的PBT材料，在耐热性，尺寸稳定性，拉伸强度、弯曲强度等方面均有显著改善，甚至在某些应用领域中可替代很多金属材料或其他材料。但是，由于玻璃纤维的加入，材料的缺口冲击强度（韧性）显著降低、加工性能变差，制品的外观质量(包括颜色，表面光泽度，表面浮纤现象)变差。目前研究较多的是通过加入橡胶或其他增韧剂的方式来解决玻璃纤维加入后复合材料韧性下降的问题，但是橡胶或其他增韧剂的加入，又很大程度的降低了材料的强度和硬度，也有研究是通过向PBT/玻璃纤维体系中加入其他韧性较好的树脂进行共混改性，但由于其他树脂的加入，又存在体系中几种组分相容性差的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是玻璃纤维的加入使得聚对苯二甲酸丁二醇酯的韧性、加工性能以及外观质量较差。

本发明解决上述技术问题的方案是提供一种具有高强度、高韧性的聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料，该复合材料是由中间体A与中间体B，按照质量比1︰1混合均匀挤出造粒得到的。

其中，上述聚对苯聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述的中间体A由以下配比的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯68～85份、玻璃纤维15～30份、润滑剂0.5～2份。优选的，所述原料的分量比为聚对苯二甲酸丁二醇酯73～85份、玻璃纤维15～25份、润滑剂1～2份。

其中，上述聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述的中间体B由以下配比的原料制成：聚对苯二甲酸丁二醇酯33～65份、玻璃纤维35～65份、润滑剂0.5～2份。优选的，所述原料的分量比为聚对苯二甲酸丁二醇酯38～60份、玻璃纤维40～60份、润滑剂1～2份。

其中，上述聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述的聚对苯二甲酸丁二醇酯的分子量为23000～28000。

其中，上述聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维，其长度为20～50微米，直径10～20微米。

其中，上述聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述的玻璃纤维用复合硅烷偶联剂进行了表面处理；所述复合硅烷偶联剂的用量为玻璃纤维质量的1%～4%；所述的复合硅烷偶联剂是质量比为1～3︰1的KH550（3-丙氨基三乙氧基硅烷）和KH560（3-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷）。

其中，上述聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述的润滑剂为N,N’-乙撑双硬酯酰胺。

其中，上述聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料中，所述中间体A与中间体B的制备方法为：将原料混匀后在220～265℃挤出造粒即制得。

其中，上述中间体A与中间体B的制备方法中，所述的原料混合前需将聚对苯二甲酸丁二醇酯在120℃干燥5～6小时，再高速混合3～6分钟；所述的挤出造粒是采用双螺杆挤出机进行的，加热温度为220～265℃，机头挤出温度为235～260℃。其中，玻璃纤维采用侧喂料方式，其中玻璃纤维的侧喂料位置到机头的距离为主喂料口到机头总长度的1/2～3/4。其中，双螺杆挤出机的主机螺杆转速为350～400r/min，加料转速为25～35r/min。

本发明还提供了聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：将中间体A与中间体B按照质量比1︰1高速混合3～6分钟。