改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯及其制備方法。本發(fā)明的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯40%～80%、復(fù)合增韌劑10%～30%、玻璃纖維10%～30%、潤(rùn)滑劑0.5%～3%、抗氧劑0.1%～1%，所述的復(fù)合增韌劑為聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑的復(fù)配物，其中，聚烯烴改性增韌劑占到復(fù)合增韌劑的30wt%～70wt%，高分子彈性體接枝共聚增韌劑占到復(fù)合增韌劑的70wt%～30wt%。本發(fā)明的有益效果是，采用復(fù)合增韌劑與玻璃纖維對(duì)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的協(xié)同增韌、增強(qiáng)，使大大提高缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和良好的加工性能，其綜合性能優(yōu)良。
【專利說(shuō)明】改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，具體地說(shuō)是一種改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種綜合性能優(yōu)良的結(jié)晶性聚合物，由于具有高的結(jié)晶度和結(jié)晶速率及優(yōu)異的加工性能，已成為五大通用性工程塑料中的一個(gè)重要成員，并廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、電氣等行業(yè)。但是由于PBT結(jié)晶的影響，導(dǎo)致對(duì)缺口敏感性大，缺口沖擊強(qiáng)度低，韌性不足，從而限制了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種缺口沖擊強(qiáng)度高和不降低其他力學(xué)性能且成本低、生產(chǎn)簡(jiǎn)單的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯40%~80%、復(fù)合增韌劑10%~30%、玻璃纖維10%~30%、潤(rùn)滑劑0.5%~3%、抗氧劑0.1%~1%。
[0005]所述的復(fù)合增韌劑為聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑的復(fù)配物，其中，聚烯烴改性增韌劑占到復(fù)合增韌劑的30wt%~70wt%,高分子彈性體接枝共聚增韌劑占到復(fù)合增韌劑的70wt%~30wt%。
[0006]所述的聚烯烴改性增韌劑為聚乙烯PE、聚丙烯PP或聚苯乙烯PS通過(guò)無(wú)規(guī)、接枝或嵌段的方法與馬來(lái)酸酐(MAH)或丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的多元共聚物，包括PE-g-MAH、PP-g-MAH、PS-g-MAH、PE-g-GMA、PP-g-GMA、PS-g-GMA 和 E-EA-GMA。
[0007]所述的高分子彈性體接枝共聚增韌劑為馬來(lái)酸酐(MAH)接枝高分子彈性體共聚物、端基含環(huán)氧官能團(tuán)的丙烯酸縮水甘油酯(GMA)接枝高分子彈性體共聚物或異氰酸基接枝高分了彈性體共聚物，包括 POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SBS-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA和 SBS-g-GMA。
[0008]所述的玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理。
[0009]所述的潤(rùn)滑劑為聚硅氧烷、硬酯酸鈣、硬酯酸鎂、硬酯酸鋅、PE蠟、EVA蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
[0010]所述的抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物。
[0011]上述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，包括以下步驟:
(1)將聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；
(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；
(3)將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；
(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的潤(rùn)滑劑和抗氧劑，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；
(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得改善沖擊韌性的聚
對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
[0012]本發(fā)明采用上述方法制得的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，由于復(fù)合增韌劑的協(xié)效作用，不僅能夠使達(dá)到超韌效果，而且對(duì)其他力學(xué)性能無(wú)下降的影響，復(fù)合增韌劑在不降低剛性的前提下可使聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯達(dá)到60KJ/m2的超高缺口沖擊強(qiáng)度。加入玻璃纖維對(duì)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯進(jìn)行增強(qiáng)改性，不僅能夠大大地提高聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的耐疲勞強(qiáng)度和硬度，而且在拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、耐磨擦等方面均有顯著的提高。潤(rùn)滑劑的加入，用于提高聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的加工流動(dòng)性，降低摩擦系數(shù)，提高滑爽性，改善表面光澤?？寡鮿┯糜谶M(jìn)一步提高聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的加工穩(wěn)定性。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，采用復(fù)合增韌劑與玻璃纖維對(duì)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的協(xié)同增韌、增強(qiáng)，使大大提高缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和良好的加工性能，其綜合性能優(yōu)良。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]實(shí)施例1:
一種改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯60%、復(fù)合增韌劑20%、無(wú)堿玻璃纖維18%、聚硅氧烷1.5%、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物0.5%，其中，復(fù)合增韌劑是按照60wt%的馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯改性增韌劑PE-g-MAH和40wt%的丙烯酸縮水甘油酯接枝高分子彈性體共聚物EPDM-g-GMA制得的復(fù)配物。
[0016]制備方法:(I)將馬來(lái)酸酐接枝的聚乙烯改性增韌劑PE-g-MAH與丙烯酸縮水甘油酯接枝高分子彈性體共聚物EPDM-g-GMA按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；(3)將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的聚硅氧烷和四[β_ (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。[0017]實(shí)施例2:
一種改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯40%、復(fù)合增韌劑26%、無(wú)堿玻璃纖維30%、硬酯酸鈣3%、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物1%，其中，復(fù)合增韌劑是按照50wt%的丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯改性增韌劑PP-g-GMA和50wt%的馬來(lái)酸酐接枝高分子彈性體共聚物POE-g-MAH制得的復(fù)配物。
[0018]制備方法:(I)將丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯改性增韌劑PP-g-GMA與馬來(lái)酸酐接枝高分子彈性體共聚物POE-g-MAH按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；(3)將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的硬酯酸鈣和四[β_ (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。[0019]實(shí)施例3:
一種改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯75%、復(fù)合增韌劑12%、無(wú)堿玻璃纖維10%、乙撐雙硬酯酰胺2.5%、四[β- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物0.5%，其中，復(fù)合增韌劑是按照30wt%的丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚苯乙烯改性增韌劑PS-g-GMA和70wt%的馬來(lái)酸酐接枝高分子彈性體共聚物SBS-g-MAH制得的復(fù)配物。[0020]制備方法:(I)將丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚苯乙烯改性增韌劑PS-g-GMA與馬來(lái)酸酐接枝高分子彈性體共聚物SBS-g-MAH按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑；(2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用；(3)將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用；(4)按重量配比稱取干燥處理后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的乙撐雙硬酯酰胺和四[β- (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯的復(fù)合物，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘；(5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的無(wú)堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
【權(quán)利要求】
1.一種改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯40%~80%、復(fù)合增韌劑10%~30%、玻璃纖維10%~30%、潤(rùn)滑劑0.5%~3%、抗氧劑0.1%~1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，所述的復(fù)合增韌劑為聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑的復(fù)配物，其中，聚烯烴改性增韌劑占到復(fù)合增韌劑的30wt%~70wt%，高分子彈性體接枝共聚增韌劑占到復(fù)合增韌劑的70wt%~30wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，所述的聚烯烴改性增韌劑為聚乙烯PE、聚丙烯PP或聚苯乙烯PS通過(guò)無(wú)規(guī)、接枝或嵌段的方法與馬來(lái)酸酐(MAH)或丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的多元共聚物，包括PE-g-MAH、PP-g-MAH、PS-g-MAH、PE-g-GMA、PP-g-GMA、PS-g-GMA 和 E-EA-GMA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，所述的高分子彈性體接枝共聚增韌劑為馬來(lái)酸酐(MAH)接枝高分子彈性體共聚物、端基含環(huán)氧官能團(tuán)的丙烯酸縮水甘油酯(GMA)接枝高分子彈性體共聚物或異氰酸基接枝高分了彈性體共聚物，包括 POE-g-MAH、EPDM-g-MAH、SBS-g-MAH、POE-g-GMA、EPDM-g-GMA 和 SBS-g-GMA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，所述的玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑為聚硅氧烷、硬酯酸鈣、硬酯酸鎂、硬酯酸鋅、PE蠟、EVA蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，其特征在于，所述的抗氧劑為四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯與亞磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酷的復(fù)合物。`
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將聚烯烴改性增韌劑與高分子彈性體接枝共聚增韌劑按重量配比稱取后，一起加入不低于1500rpm的高速混合機(jī)中充分混合5~10分鐘，即得復(fù)合增韌劑； (2)將制得的復(fù)合增韌劑在80°C~85°C下干燥2~4小時(shí)，待用； (3)將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在120°C~130°C下干燥4~6小時(shí)，含水率控制在0.03%以下，待用； (4)按重量配比稱取干燥處理后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和復(fù)合增韌劑，經(jīng)混合均勻后，再加入按重量配比稱取的潤(rùn)滑劑和抗氧劑，然后一起加入高速混合機(jī)中充分混合2~5分鐘； (5)再將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速在120~300rpm，溫度在200°C~320°C，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得改善沖擊韌性的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。
【文檔編號(hào)】B29B9/06GK103525041SQ201210224608
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:青島欣展塑膠有限公司