專利名稱：增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，涉及一種工程塑料，具體涉及一種環(huán)保型增韌聚對 苯二甲酸丁二醇酯工程塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸丁二酯(PBT )是一種傳統(tǒng)的半結(jié)晶性工程塑料，作為一種重要的熱 塑性工程塑料，廣泛應(yīng)用在汽車、電子、電器等行業(yè)。它具有高的結(jié)晶度和結(jié)晶速率及優(yōu)異 的加工性能，已成為五大通用工程塑料中的一個重要成員，但純PBT缺口沖擊強度低的缺 點和其在高溫下耐化學(xué)溶劑性差的缺點限制了其應(yīng)用范圍的進一步擴大。長期以來，對聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料進行改性很難達到像超韌尼 龍那樣，在韌性方面不僅在常溫下能達到“超韌”材料效果，而且在低溫下材料也能具有很 好的韌性。通常PBT通過與彈性體共混來改善沖擊性能是目前廣泛采用的方法。然而，單 純采用彈性體增韌PBT在獲得高沖擊韌性的同時，造成材料強度的大幅度下降，且材料在 低溫零下溫度條件下使用時，材料的高沖擊韌性卻大幅度下降，同時在高溫條件且在與化 學(xué)溶劑接觸下實際使用時，材料的韌性變得很差，因此限制了其在制冷行業(yè)、運動器材和要 求在低溫下具有好的韌性及在高溫下接觸化學(xué)溶劑要求材料具有良好韌性的需求領(lǐng)域的 應(yīng)用。由于通常的增韌PBT工程塑料只在常溫下具有良好的韌性，而無法達到“超韌”效 果，不耐低溫和不耐高溫下的化學(xué)溶劑性。能同時滿足常溫下具有超韌性，低溫條件下韌 性好，且能在高溫下耐化學(xué)溶劑即制冷劑好的增韌PBT工程塑料在國內(nèi)外市場上均屬于空 白，因此開發(fā)可用于滿足制冷行業(yè)壓縮機實際使用要求的增韌PBT工程塑料，具有廣闊的 市場空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點提供一種能同時實現(xiàn)低成本、耐低溫且耐化學(xué)溶劑性好的環(huán)保型的增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的
一種增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，其組成以重量計為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂65%-89%，復(fù)配增韌劑10%-30%，復(fù)配抗氧劑0. 5%_3%，潤滑劑0. 5%_2% ；所述的復(fù)配 增韌劑由D、E、F三種不同類型的增韌劑組成D是馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，E是甲基丙 烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，F(xiàn)是乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯 (GMA)無規(guī)三元共聚物；所述的復(fù)配抗氧劑是由A、B、C三種不同類型的抗氧劑組成A是 受阻酚類抗氧劑，B是亞磷酸酯類抗氧劑，C硫代硫酸酯類抗氧劑。沖擊強度是衡量材料韌性好壞的重要指標，通常在高分子材料中提到材料的韌性達到“超韌”效果，則指材料的缺口沖擊強度在沖擊強度測試儀下材料沖不斷，或者是沖擊 強度值> 80kj/m2。本發(fā)明的增韌PBT工程塑料極大改善了耐低溫零下30°C的韌性和耐化 學(xué)溶劑即防凍液和冷凍機油性，本發(fā)明配方及工藝簡單，成本低，產(chǎn)品可反復(fù)加工成型。本 發(fā)明的增韌PBT工程塑料具有以下特性拉伸強度為37MPa，彎曲強度為56MPa，簡支梁缺 口沖擊強度為88kJ/m2，在零下30°C下簡支梁缺口沖擊強度為36 kj/m2，且在制冷壓縮機內(nèi) 150°C條件下化學(xué)溶劑為制冷劑134a和冷凍機油15H，2. 5MPa壓力下煮沸168小時，結(jié)果冷 凍機油溶液不變色、無絮狀物、不顯酸性，且材料表面光滑并具有良好的韌性。本發(fā)明采用兩種不同類型的增韌劑復(fù)配協(xié)同增韌，達到了材料在常溫下的超韌化 和低溫零下30°C仍具有良好沖擊性能的效果，同時采用不同類型的抗氧化體系復(fù)配，實現(xiàn) 了材料具有良好韌性的同時，能在高溫且接觸化學(xué)溶劑(制冷劑和防凍液)條件下使用仍具 有良好韌性，且該材料對環(huán)境友好，環(huán)境關(guān)聯(lián)物質(zhì)含量符合歐盟RoHS和REACH法規(guī)標準要 求。作為優(yōu)選，所述的復(fù)配增韌劑的組成以重量計為D 25%-45%，E 30%_45%，F(xiàn) 15%-30%。作為優(yōu)選，所述的復(fù)配抗氧劑的組成以重量計為A 20%_35%，B30%-60%, C 20%-35%。作為優(yōu)選，所述的受阻酚類抗氧劑選自抗氧劑1010、1076、IRGAN0X245和含硫受 阻酚類抗氧劑300中的一種，所述的亞磷酸酯類抗氧劑選自抗氧劑168、626、627A和S9228 中的一種，所述的硫代硫酸酯類抗氧劑選自DLTP、DLTDP和DSTP中的一種。作為優(yōu)選，所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。作為優(yōu)選，所述的馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝 POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配物。一種所述的增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法，包括如下步驟
(1)按配方中重量百分比準確稱量聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌 劑和潤滑劑，并預(yù)先將聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂在120°c 140°C條件下干燥2 4小 時，控制樹脂的含水率在0. 05%以下；
(2)將干燥后的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂冷卻至室溫后與復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌劑 和潤滑劑充分混合；
(3)將步驟(2)得到的混合料送入雙螺桿擠出機中進行熔融、塑化、擠出、牽引、冷卻、切 粒，烘干后得到產(chǎn)品。作為優(yōu)選，步驟中(3)的擠出溫度為220 245°C，雙螺桿擠出機的機頭溫度為 250 "C。本發(fā)明還提供一種能實現(xiàn)低成本、高韌性且能實現(xiàn)增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工 程塑料具有良好耐化學(xué)溶劑即制冷劑和防凍液性的復(fù)配抗氧劑體系。復(fù)配抗氧劑體系的組 成以重量計為=A 20%-35% ；B30%-60% ；C 20%_35%。本發(fā)明還提供一種能實現(xiàn)具有低成本、常溫下具有超韌性、在零下30°C時仍具有 良好韌性且材料在制冷壓縮機內(nèi)150°C，化學(xué)溶劑為制冷劑134a+冷凍機油15H，2. 5MPa壓 力下煮沸168小時，增韌PBT工程塑料仍具有良好的韌性的復(fù)配抗氧化和復(fù)配增韌體系。 所述的復(fù)配抗氧化和復(fù)配增韌體系的組成以重量計為A 20%-35%, B30%-60%, C 20%_35%，D25%-45%, E 30%-45%, F 15%_30%。本發(fā)明的工程塑料達到了“超韌”的效果，解決了常規(guī)增韌劑增韌PBT在獲得高沖 擊韌性的同時造成材料強度的大幅度下降，且材料在低溫零下溫度條件下使用時，材料的 高沖擊韌性卻大幅度下降，同時在高溫條件且在與化學(xué)溶劑接觸下實際使用時，材料的韌 性變得很差等問題，實現(xiàn)了耐低溫、耐化學(xué)溶劑性好和低成本等優(yōu)異性能。本發(fā)明的增韌聚 對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料可廣泛用于制冷行業(yè)、有耐低溫韌性要求和耐化學(xué)溶 劑性好的電子電器、機器機械和運動器材等的塑件。與現(xiàn)有的工程塑料相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
(1)、在常溫下材料的簡支梁缺口沖擊強度彡80kj/m2，達到超韌工程塑料的要求；
(2)、在低溫即零下30°C條件下，材料仍具有良好的韌性，簡支梁缺口沖擊強度 彡 30kj/m2 ；
(3)、材料在制冷壓縮機內(nèi)150度條件下化學(xué)溶劑為制冷劑134a+冷凍機油15H，2.5MPa 壓力下煮沸168小時，結(jié)果冷凍機油溶液不變色、無絮狀物、不顯酸性，且材料表面光滑，仍 具有良好的韌性。(4)、環(huán)境友好性、環(huán)境關(guān)聯(lián)物質(zhì)含量符合歐盟RoHS和REACH法規(guī)標準的低成本增 韌PBT工程塑料。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例；這些實施例可以對本發(fā)明作進一步的補充和說明； 但本發(fā)明并不限于這些實施例。以下實施例中所使用的技術(shù)，除非特別說明，均為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的常規(guī) 技術(shù)；所使用的儀器設(shè)備、試劑等，除非是本說明書特別說明，均為本領(lǐng)域的研究和技術(shù)人 員可以通過公共途徑獲得的。本發(fā)明實施例中用到的試劑來源如下
D:馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，北京鼎基化學(xué)有限公司，型號為g-PE ； E:甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，LG化學(xué)，型號為EM-500 ； F:乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)無規(guī)三元共聚物，阿科瑪公司， 型號為AX-8900 ；
潤滑劑為市售的季戊四醇硬脂酸酯(PETS)；
復(fù)配抗氧劑A為汽巴公司提供的抗氧劑1010，B為康普頓公司提供的抗氧劑627A，C為 雅寶公司提供的抗氧劑DLTP。實施例1-9
本發(fā)明實施例中增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法如下
(1)按表1的配方準確稱量聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、潤滑劑、復(fù)配抗氧劑和復(fù)配增 韌劑，并預(yù)先將聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂在120°C 140°C溫度下干燥2 4小時，控制 樹脂的含水率在0. 05%以下；
(2)將干燥后的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂冷卻至室溫后與潤滑劑、復(fù)配抗氧劑和復(fù) 配增韌劑通過高速混合機或雙螺旋混合氣充分混合6 8分鐘；
(3)將步驟(2)得到的混合料送入雙螺桿擠出機中進行熔融、塑化、擠出、牽引、冷卻、切粒，烘干后得到產(chǎn)品。擠出溫度為220 245°C，雙螺桿擠出機的機頭溫度為250°C。
表 權(quán)利要求
1.一種增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，其特征在于該工程塑料的組成以重量計 為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂65%-89%，復(fù)配增韌劑10%-30%，復(fù)配抗氧劑0. 5%_3%，潤滑 劑 0. 5%-2% ；所述的復(fù)配增韌劑由D、E、F三種不同類型的增韌劑組成D是馬來酸酐接枝聚烯烴彈 性體，E是甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，F(xiàn)是乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙 烯酸縮水甘油酯(GMA)無規(guī)三元共聚物；所述的復(fù)配抗氧劑是由A、B、C三種不同類型的抗氧劑組成A是受阻酚類抗氧劑，B是 亞磷酸酯類抗氧劑，C硫代硫酸酯類抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程塑料，其特征在于所述的復(fù)配增韌劑的組成以重量計 為=D 25%-45%，E 30%-45%，F(xiàn) 15%_30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程塑料，其特征在于所述的復(fù)配抗氧劑的組成以重量計 為:A 20%-35%，B30%-60%, C 20%_35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的受阻酚類抗氧劑選 自抗氧劑1010、1076、IRGAN0X245和含硫受阻酚類抗氧劑300中的一種，所述的亞磷酸酯 類抗氧劑選自抗氧劑168、626、627A和S9228中的一種，所述的硫代硫酸酯類抗氧劑選自 DLTP, DLTDP 和 DSTP 中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的潤滑劑為季戊四醇 硬脂酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯 烴彈性體為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配 物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工程塑料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體 為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程塑料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體 為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配物。
9.一種權(quán)利要求1所述的增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法，其特征在 于包括如下步驟(1)按配方中重量百分比準確稱量聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌 劑和潤滑劑，并預(yù)先將聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂在120°C 140°C條件下干燥2 4小 時，控制樹脂的含水率在0. 05%以下；(2)將干燥后的聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂冷卻至室溫后與復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌劑 和潤滑劑充分混合；(3)將步驟(2)得到的混合料送入雙螺桿擠出機中進行熔融、塑化、擠出、牽引、冷卻、切 粒，烘干后得到產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于步驟中(3)的擠出溫度為220 2450C，雙螺桿擠出機的機頭溫度為250V。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種工程塑料，具體涉及一種環(huán)保型增韌聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料及其制備方法。本發(fā)明增韌PBT工程塑料的組成以重量計為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂65%-89%，復(fù)配增韌劑10%-30%，復(fù)配抗氧劑0.5%-3%，潤滑劑0.5%-2%。本發(fā)明得到的PBT工程塑料材料具有低成本、常溫下具有超韌性、耐低溫韌性好、高溫下耐化學(xué)溶劑性好和符合歐盟RoHS和REACH法規(guī)環(huán)保要求標準，解決了常規(guī)增韌劑增韌PBT工程塑料在常溫下具有高沖擊韌性而材料彎曲強度偏低；在低溫零下使用時，材料的高沖擊韌性大幅度下降、實際使用變脆的問題；高溫條件與化學(xué)溶劑(冷凍液和制冷劑)接觸下材料由韌性變?yōu)榇嘈缘膯栴}。
文檔編號C08L51/00GK102002215SQ20101051769
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者畢立, 胡英緒, 賈義軍, 趙春梅, 趙欣, 陳宇 申請人:余姚市凡偉工程塑料有限公司