[发明专利]一种耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料及其制备方法和应用。该聚酯复合材料包括如下按重量份数计的组分：40～50份PBT树脂，9～14份阻燃剂，2～4份协效阻燃剂，20～30份玻璃纤维，5～8份非反应型增韧剂，0.8～1.5份环氧树脂，0.2～0.5份成核剂，0～2份加工助剂，其中，非反应型增韧剂的玻璃化温度为‑50℃～‑34℃。本发明所述聚酯复合材料不含有增塑剂和碳化二亚胺，克服了PBT聚酯加工气味大以及增塑剂的缺陷，同时耐冷热循环开裂次数高于350次，具有明显改善的耐冷热循环性能。

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，更具体地，涉及一种耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT因结晶和线性饱和，其具有优良的电性能、机械强度、耐溶剂性和加工性，改性后的聚酯广泛地应用于电子电气、汽车、家用、OA等领域，因众多领域的塑胶部件直接与金属通电流件接触或者作为耐热的隔热功能件而起作用，因而通常会在聚酯材料中加入玻纤和阻燃剂等组份，以赋予塑胶件有耐热、高强度、防火等功能，但很多场合，这些塑胶件在使用工况和周围环境温度双层因素的作用下，会对塑胶件有个高低温循环测试的要求，而这些塑胶件往往是通过加工的方法如注塑，模压，挤出等将金属嵌件包裹，形成塑包金属的整体功能件而进行冷热循环测试，在测试过程中经常会因塑胶与金属嵌件的线性膨胀系数差异导致塑胶件容易出现开裂使得功能件失效的情况，因而有必要对塑包金属件的塑胶材料进行功能性的提升，让其能通过冷热循环测试。

目前，提高PBT聚酯耐冷热循环性能的现有技术主要有两种，其中一种是通过向玻纤增强的PBT中加入碳化二亚胺和弹性体的方法来改善单增强材料的耐冷热循环性能，但加工过程中，碳化二亚胺容易与活泼氢反应，产生有刺激性气味的异氰酸酯，生产环境恶劣；另一种是在玻纤增强的PBT材料中加入PCTG树脂，含氟加工助剂以及苯类增塑剂获得加工气味低，熔接强度高，耐冷热性能好的聚酯组合物，但PCTG的价格高且苯类增塑剂在材料的使用过程中存在析出的可能性。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有PBT聚酯加工气味大以及存在增塑剂析出的缺陷或不足，提供一种耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料。本发明提供的聚酯复合材料不含有增塑剂和碳化二亚胺，克服了PBT聚酯加工气味大以及增塑剂析出的缺陷，同时冷热循环开裂次数高于350次，具有明显改善的耐冷热循环性能。

本发明的另一目的是提供上述耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种耐冷热循环的阻燃增强聚酯复合材料，包括如下按重量份数计的组分：

其中，非反应型增韧剂的玻璃化温度为-50℃～-34℃。

研究发现，通过向玻纤增强的PBT中加入碳化二亚胺和弹性体的方法能够改善材料的耐冷热循环性能，但加工过程中，碳化二亚胺容易与活泼氢反应，产生有刺激性气味的异氰酸酯，而使用苯类增塑剂又存在增塑剂析出的风险。

经反复试验，发明人发现，在PBT树脂中加入一定量的环氧树脂和玻璃化温度为-50℃～-34℃的非反应型增韧剂，玻璃化温度较低的非反应型增韧剂在低的温度下，分子链仍然处于粘弹状态，在冷热循环测试中，在较低的温度下，非反应型增韧剂的粘弹性的分子链容易吸收外界的能量，有助于耐冷热循环性能提升，而如果非反应型增韧剂的玻璃化温度较高，在较低的温度下，非反应型增韧剂的分子链处于玻璃化状态，刚性较大，不利于冷热循环测试下对外界应力作用的能量吸收，因此容易出现冷热循环开裂的情况。同时，PBT树脂、环氧树脂和增韧剂三者之间存在一定是相互作用能够明显改善聚酯复合材料的耐冷热循环性能。

本发明所述非反应型增韧剂指的是分子主链或侧链上不含有能与羟基、羧基和酯基等反应的基团的增韧剂。