[发明专利]一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料及其用途

摘要

本发明公开了材料领域内的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料及其用途，该材料由改性玄武岩纤维、阻燃PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）树脂母粒、偶联剂、增韧剂和高目数滑石粉共同组成的原材料生产获得，主要用于制备单车；所述复合材料制备方法简单，综合性能优越，由其制得的单车部件，如车把、前叉、车架、轮毂、曲柄、脚蹬、支架、保险叉、挡泥板等，质量轻、强度高、尺寸稳定性好，且阻燃性、耐疲劳性、耐化学性、抗蠕变性及冲击性优异。此外，所述复合材料还可复合不同的金属结构嵌件制备结构较复杂的高强度单车，且生产周期短，生产成本低，产品可回收再利用。 1

主权项

1.一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于包含如下重量份数组分：

改性玄武岩纤维     20~30份；

阻燃PBT树脂母粒    60~80份；

相容剂             5~10份；

增韧剂             0.5~5份；

流动改性剂         0.5~5份；

高目数滑石粉       0.5~5份。

2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于所述改性玄武岩纤维，采用纳米TiO₂先驱液与环氧树脂重量比1:18~1:19配比混合溶液，于50~55℃的油浴中搅拌反应3.5~4.5小时，制备环氧/纳米TiO₂杂化材料，再将杂化材料中环氧树脂与丙酮溶剂质量比1.8：100~2.2：100配制玄武岩纤维改性用杂化浆料，涂敷在连续玄武岩纤维表面，烘干后获得改性玄武岩纤维；

所述纳米TiO₂先驱液按摩尔比为1：12~1：15称取正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀后，滴加0.1mol/l盐酸调节溶液的pH=3~5，所得溶液在50~55℃搅拌状态下反应4~5h获得纳米TiO₂先驱液；

所述环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于所述阻燃PBT树脂母粒是指含有三氧化二锑或硅氧烷/磺酸盐复合阻燃剂的聚对苯二甲酸丁二醇酯粒子；所述阻燃PBT树脂母粒熔融指数为40~160g/10min，熔点为220‑250℃。

4.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于所述的相容剂为马来酸酐接枝改性的相容剂。

5.根据权利要求1所一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于所述的增韧剂为由二元乙丙橡胶与三元乙丙橡胶按质量1:0.95~1:1.05配比混合成的热塑性弹性体。

6.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于所述的流动改性剂为含有机过氧化物的聚对苯二甲酸丁二醇酯母粒，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯或二叔丁基过氧化物，有机过氧化物的用量与聚对苯二甲酸丁二醇酯用量的重量比为1:16~1:25。

7.根据权利要求1所述一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料，其特征在于所述高目数滑石粉目数为5000目以上。

8.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料的用途，其特征在于所述复合材料主要用于制备单车部件。

9.根据权利要求8所述的一种玄武岩纤维增强阻燃PBT复合材料的用途，其特征在于在制备单车部件时，按如下步骤进行：

（1）将权利要求1中所述的阻燃PBT树脂母粒 、相容剂、增韧剂、流动改性剂、高目数滑石粉组分进行称重，并在混合器中低速搅拌10~60分钟，直至均匀混合，然后加入到双螺杆挤出机中进行充分熔融得到高温熔体，其中双螺杆挤出机的螺杆温度范围为255~360℃；

（2）将权利要求1中所述的改性玄武岩纤维长丝通过浸渍装置，与双螺杆挤出机中的高温熔体充分接触，然后经冷却、切粒，制得长度为4~25mm的玄武岩纤维增强阻燃PBT树脂颗粒或粒子；

（3）将制备的玄武岩纤维增强阻燃PBT树脂粒子或颗粒直接模压成型，制成单车的不同部件。