本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强pbt材料。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)是由1.4-丁二醇与对苯二甲酸或者对苯二甲酸酯聚合，经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂，是一种性能优良的半结晶聚合物，具有强度高、电性能好、尺寸稳定、耐热性好、吸水率低和易于成型加工等特点，广泛应用于汽车、电子电器以及机械制造行业，但pbt存在缺口冲击强度低、成型收缩较大等缺点，在一定程度上限制了pbt树脂更广范围的应用。玻纤可以增强pbt，提高拉伸强度、弯曲强度、热变形温度，但是，玻璃纤维的各向异性，使得pbt树脂不能很好的与玻纤相容，存在后收缩范围不稳定的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种相容性好，强度高，韧性好的玻璃纤维增强pbt材料。
本发明的另一目的在于，提供一种玻璃纤维增强pbt材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种玻璃纤维增强pbt材料，包括按照以下重量份数的原料：pbt树脂60-70份、玻璃纤维10-30份、pmma树脂10-20份、黏土0.5-2份、石蜡油5-8份、抗氧化剂0.5-1份、抗水解剂0.1-3份、增白剂0.01-0.05份。pmma是长链的高分子聚合物，而且形成分子的链很柔软，因此，pmma具有较高的机械强度，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7-18倍。本发明提供的玻璃纤维增强pbt材料以pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)部分替代玻璃纤维作为pbt复合材料的增强剂，减少了玻璃纤维的用量，变相的提高了pbt树脂与玻璃纤维的相容性，平衡材料的后收缩范围的稳定性，同时也提高了pbt材料的抗拉伸强度；另外，利用pmma柔软的长链结构，将其作为增韧剂起到提高韧性的作用，使pbt复合材料也具有良好的冲击强度；材料中添加石蜡油，起到一定的润滑作用，使分子链之间的缠结力减弱，提高了结晶速度，还可以进一步降低玻璃纤维的析出，减少挤出过程中材料的降解，提高各原料之间的混合均匀性；黏土的加入，增加了pbt材料的耐高温性能，提高pbt的结晶度，改善玻璃纤维与其他原料之间的相容性；抗水解剂的加入，提高了材料的抗水解性能，稳定了后收缩量。
优选的技术方案为，所述pbt树脂包括粘度为0.8-1.0dl/g的pbt树脂和粘度为1.2-1.25的dl/g的pbt树脂，其中，所述粘度为0.8-1.0dl/g的pbt树脂和所述粘度为1.2-1.25的dl/g的pbt树脂的重量比例为3-5：1。pbt材料采用两种不同粘度的pbt树脂混合，在类似于共混改性的条件下，低粘度短分子链的pbt与高粘度长分子链的pbt进行共混、改性和接枝，增加了复合材料中更长分子链的pbt的量，提升了复合材料中pbt树脂的整体粘度，提高复合材料的结晶度。
进一步优选的技术方案为，所述石蜡油是运动粘度为5-26mm2/s的石蜡油。
进一步优选的技术方案为，所述抗水解剂为粒径为0.25-0.3um的锐钛型tio2。适量的tio2颗粒对pbt分子链起一定的界面润滑作用，使分子链之间的缠结力减弱，分子链易于运动和折叠，提高结晶度；同时，在熔融结晶过程中，结晶速率由成核速度控制，tio2的添加还可以作为成核剂，进一步提高了pbt的结晶速度，结晶使pbt分子链排列紧密有序，孔隙率降低，分子间作用增强，水分子不易进入结晶区，进一步增加了材料的抗水解能力，减少成型收缩量。
进一步优选的技术方案为，所述玻璃纤维是直径为8-14um的无碱玻璃纤维。
进一步优选的技术方案为，所述抗氧化剂由抗氧化剂1010和抗氧化剂168组成，所述抗氧化剂1010和抗氧化剂168的质量比为1：(1-2)。
进一步优选的技术方案为，所述增白剂为荧光增白剂。
本发明还公开了一种玻璃纤维增强pbt材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将不同粘度的pbt树脂加入搅拌机混合，120℃搅拌温度混合1h；
s2：将玻璃纤维、pmma、黏土、抗氧化剂、抗水解剂、增白剂置入高速混合机内混合均匀；
s3：将步骤s1和步骤s2分别获得的混料依次放入失重称，经双螺杆挤出机的主喂料系统送入双螺杆挤出机，将石蜡油经侧喂料系统送入双螺杆挤出机共混、熔融、造粒、冷却、包装，得到玻璃纤维增强pbt材料。
本发明的优点和有益效果在于：该玻璃增强pbt材料具有相容性好，强度高，韧性好的优点。本发明提供的玻璃纤维增强pbt材料以聚甲基丙烯酸甲酯部分替代玻璃纤维作为pbt复合材料的增强剂，减少了玻璃纤维的用量，变相的提高了pbt树脂与玻璃纤维的相容性，平衡材料的后收缩范围的稳定性；同时也提高了pbt材料的抗拉伸强度；另外，利用pmma柔软的长链结构，将其作为增韧剂起到提高韧性的作用，使pbt复合材料也具有良好的冲击强度；材料中添加石蜡油，起到一定的润滑作用，使分子链之间的缠结力减弱，提高了结晶速度，还可以进一步降低玻璃纤维的析出，减少挤出过程中材料的降解，提高各原料之间的混合均匀性；黏土的加入，增加了pbt材料的耐高温性能，提高pbt的结晶度，改善玻璃纤维与其他原料之间的相容性；抗水解剂的加入，提高了材料的抗水解性能，稳定了后收缩量。pbt材料采用两种不同粘度的pbt树脂混合，在类似于共混改性的条件下，低粘度短分子链的pbt与高粘度长分子链的pbt进行共混、改性和接枝，增加了复合材料中更长分子链的pbt的量，提升了复合材料中pbt树脂的整体粘度，提高复合材料的结晶度。适量的tio2颗粒对pbt分子链起一定的界面润滑作用，使分子链之间的缠结力减弱，分子链易于运动和折叠，提高结晶度；同时，在熔融结晶过程中，结晶速率由成核速度控制，tio2的添加还可以作为成核剂，进一步提高了pbt的结晶速度，结晶使pbt分子链排列紧密有序，孔隙率降低，分子间作用增强，水分子不易进入结晶区，进一步增加了材料的抗水解能力，减少成型收缩量。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明是一种玻璃纤维增强pbt材料，包括按照以下重量份数的原料：粘度为1.2-1.25的pbt树脂65份、玻璃纤维25份、pmma15份、黏土1.5份、运动粘度为25mm2/s的石蜡油7份、抗氧化剂0.8份、粒径为0.25-0.3um的锐钛型tio22份、荧光增白剂0.03份。
所述抗氧化剂由抗氧化剂1010和抗氧化剂168组成，所述抗氧化剂1010和抗氧化剂168的质量比为1：1.5。
上述玻璃纤维增强pbt材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将pbt树脂和pmma树脂加入搅拌机混合均匀；
s2：将玻璃纤维、黏土、抗氧化剂、抗水解剂、增白剂置入高速混合机内混合均匀；
s3：将步骤s1和步骤s2分别获得的混料依次放入失重称，经双螺杆挤出机的主喂料系统送入双螺杆挤出机，将石蜡油经侧喂料系统送入双螺杆挤出机共混、熔融、造粒、冷却、包装，得到玻璃纤维增强pbt材料。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，一种玻璃纤维增强pbt材料，包括按照以下重量份数的原料：粘度为1.2-1.25的pbt树脂60份、玻璃纤维10份、pmma10份、黏土0.5份、运动粘度为15mm2/s的石蜡油7份、抗氧化剂0.5份、粒径为0.25-0.3um的锐钛型tio20.1份、荧光增白剂0.01份。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，一种玻璃纤维增强pbt材料，包括按照以下重量份数的原料：粘度为1.2-1.25的pbt树脂70份、玻璃纤维30份、pmma20份、黏土2份、运动粘度为20mm2/s的石蜡油8份、抗氧化剂1份、粒径为0.25-0.3um的锐钛型tio23份、荧光增白剂0.05份。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于，所述pbt树脂包括粘度为0.8-1.0dl/g的pbt树脂和粘度为1.2-1.25的dl/g的pbt树脂，其中，所述粘度为0.8-1.0dl/g的pbt树脂和所述粘度为1.2-1.25的dl/g的pbt树脂的重量比例为4：1。
实施例5
实施例5与实施例4的区别在于，所述粘度为0.8-1.0dl/g的pbt树脂和所述粘度为1.2-1.25的dl/g的pbt树脂的重量比例为3：1。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于，所述粘度为0.8-1.0dl/g的pbt树脂和所述粘度为1.2-1.25的dl/g的pbt树脂的重量比例为5：1。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，不添加pmma。
对比例2
对比例2与对比例1的区别在于，不采用粒径为0.25-0.3um的锐钛型tio2作为抗水解剂。
上述实施例1-6制备得到的玻璃纤维增强pbt的拉伸强度均达到140mpa以上，外观完全无浮纤，光泽度高；实施例4-6优于实施例1-3，其中实施例4的pbt材料综合性能最佳。对比例1和对比例2制备得到的pbt材料的拉伸强度低于130mpa，外表略有浮纤，光泽度较差。综上说明，pmma和不同粘度pbt树脂、粒径为0.25-0.3um的锐钛型tio2相结合，具有优异的提高结晶度，提高拉伸性能和降低浮纤的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。