用于nmt成型的pbt复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及高分子材料技术领域，特别设及用于NMT成型的PBT复合材料、其制备 方法。
【背景技术】
[0002] NMT(NanoMoldingTechnology)是将金属与塑料一体化的纳米成型技术，最早由 日本大成塑料株式会社（Taiseiplas)开发，可将侣、儀、不诱钢、铁等金属与硬质树脂一体 化成型。目前NMT成型技术大规模应用的是薄、轻、便携的3C产品，如笔记本外壳、投影仪 外壳、手机外壳、MP3播放器等等。NMT成型技术核屯、理念是将金属、塑料结合，取代目前常 用的嵌入射出、锋侣、儀侣合金压铸件，提供一种具有价格优势、高性能的塑金整合产品。 [000引NMT的处理工序包括如下所示的流程：将需要结合的金属进行碱液处理、酸处理、 T液（醋氨酸）处理、再用水清洗干净后进行干燥、注塑。经处理后的金属表面，就会在金属 表面形成无数的孔径约为20皿微孔，也就是说，可W认为是在通过处理后的金属表面上形 成了很多微小的凹凸结构，注射的树脂进入运些凹凸结构中，产生错定效果。同时，当树脂 注射到处理后的金属表面时，含有醋基的树脂就会与T液发生醋胺反应，从而紧密结合在 一起。
[0004]目前，可用于NMT成型的金属材料主要集中在侣材、儀材上，同时也有铜、不诱钢、 铁、铁、紫铜多种金属进行粘结。可使用的树脂也有PBT、PPS、尼龙6、尼龙66。饱和线性 半结晶性聚醋PBT具有优异的力学性能、良好的耐疲劳性、较好的冲击初性、较低的摩擦系 数、良好的耐热性W及较好的成型加工性能。
[000引近年来，国内外研究人员多采用玻纤增强改性PBT材料，不仅可W提升PBT材料的 物理机械性能，同时解决PBT材料的耐疲劳强度、耐候性、摩擦性能方面也有较好的改善效 果。然而玻璃纤维增强PBT材料仍有不足之处，即注塑大件产品或薄壁零件时，会有较大的 翅曲发生，运不仅影响制品的外观，同时影响改性PBT材料的使用寿命。检索大量的专利文 献和公开发表的研究论文，尚未见应用于NMT成型的PBT材料的研究报道，特别是未见采用 聚对苯二甲酸下二醇醋（PBT)为原料，添加乙締-辛締嵌段共聚物0BC，纳米氧化铁、纳米氧 化儀或纳米氧化侣，扁平无碱玻璃纤维和短切无碱玻璃纤维，制备可用于NMT成型的聚对 笨二甲酸下二醇醋（PBT)复合材料。
【发明内容】
[0006] 基于此，有必要提供一种可W应用于NMT成型的PBT复合材料及其制备方法。
[0007] 一种用于NMT成型的PBT复合材料，按照质量分数计，包括W下组分：
[0008] 聚对苯二甲酸了二蹲潑 100份； 增扬剂 10~15份; 增强剂 30~40份； 润滑剂 3~5份; 相容剂 5~8份； 纳米材料 0.2~0.8份； 抗氣剂 0.5~1份；嚴 偶联剂 0.5~1.0份;
[0009] 其中，所述纳米材料选自纳米氧化侣、纳米氧化儀及纳米氧化铁中的至少一种，所 述增强剂为玻璃纤维。
[0010] 在其中一个实施例中，所述增初剂为乙締-辛締嵌段共聚物，所述增初剂中辛締 的质量含量为47%~53%。
[0011] 在其中一个实施例中，所述增强剂选自扁平无碱玻璃纤维和短切无碱玻璃纤维中 的至少一种。
[0012] 在其中一个实施例中，所述润滑剂为聚硅氧烷。
[0013] 在其中一个实施例中，所述相容剂为缩水甘油醋、乙締与甲醋丙締酸甲醋Ξ元共 聚物。
[0014] 在其中一个实施例中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0015] 在其中一个实施例中，所述纳米材料的粒径为104nm~157nm。
[0016] 在其中一个实施例中，所述抗氧剂为酪类抗氧剂。
[0017] 一种用于NMT成型的PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[001引按照质量分数计，称取W下原料：聚对苯二甲酸下二醇醋100份、增初剂10~15 份、增强剂30~40份、润滑剂3~5份、相容剂5~8份、纳米材料0. 2~0. 8份、抗氧剂 0. 5~1份及偶联剂0. 5~1. 0份，其中，所述纳米材料选自纳米氧化侣、纳米氧化儀及纳米 氧化铁中的至少一种，所述增强剂为玻璃纤维；
[0019] 将所述偶联剂中的1%~3%与乙醇混合配制成第一溶液，将所述纳米材料与所 述第一溶液在62°C~86°C下高速揽拌得到第一材料；
[0020] 将剩余的所述偶联剂与乙醇混合配制成第二溶液，将所述增强剂与所述第二溶液 在57°C~76°C下低速揽拌得到第二材料；
[0021] 将所述聚对苯二甲酸下二醇醋、所述增初剂、所述润滑剂、所述相容剂及所述抗氧 剂高速混合后得到混合料，将所述混合料作为第一材料加入挤出机中，所述第一材料通过 主喂料系统加入、第二材料通过侧喂料系统加入，挤出后造粒得到用于NMT成型的PBT复合 材料。
[0022] 在其中一个实施例中，所述第一溶液中及所述第二溶液中，所述偶联剂与所述乙 醇的质量比为1~3:2. 3~7。
[0023] 上述用于NMT成型的PBT复合材料通过在100份的聚对苯二甲酸下二醇醋中加入 10份~15份的玻璃纤维作为增强剂，加入0. 2~0. 8份的纳米材料进行复配，可w显著的 降低用于NMT成型的PBT复合材料的线性膨胀系数，从而与金属基材在线性膨胀系数方面 具有较好的匹配性，有效的解决了二者在结合截面处发生剥离的问题，从而可广泛应用于 NMT成型。
【具体实施方式】
[0024] 下面主要结合具体实施例对用于NMT成型的PBT复合材料及其制备方法作进一步 详细的说明。
[0025] 一实施方式的用于NMT成型的PBT复合材料，按照质量分数计，包括W下组分：
[0026] 聚对苯二甲酸了二醇醋 100餘； 增初剂 10~15份： 增强剂 30~40份; 润滑剂 3~5份; 相容剂 5~8份; 纳米材料 0.2~0.8徐 抗氧剂 0.5~1份；：泼 媽表剂 0.5~1.0儉；
[0027] 其中，纳米材料选自纳米氧化侣、纳米氧化儀及纳米氧化铁中的至少一种，增强剂 为玻璃纤维。 W28] 聚对苯二甲酸下二醇醋（PBT)为主要原料。优选的，PBT树脂特性粘度为 1. 15~1. 18化/g，密度为1. 31~1. 33g/cm3,烙点223~227°C，质量烙体流动速率27~ 29g/10min，拉伸强度 55. 2MPa，弯曲强度 81. 7MPa。
[0029] 优选的，增初剂为乙締-辛締嵌段共聚物，增初剂中辛締的质量含量为47%~ 53%。进一步优选的，增初剂质量烙体流动速率0. 482~0. 882g/10min。增初剂优选为DOW 化学公司的INRJ沈9000及INRJ沈9007中的至少一种
[0030] 优选的，增强剂选自扁平无碱玻璃纤维和短切无碱玻璃纤维中的至少一种。具体 的，扁平无碱玻璃纤维的扁平比为4 :1，长度为3~6毫米；短切无碱玻璃纤维的直径为9~ 13微米，长度为3~6毫米。
[0031] 优选的，润滑剂为聚硅氧烷。优选为德国瓦克公司牌号为PA445200瓦克娃酬。
[0032] 优选的，相容剂为缩水甘油醋、乙締与甲醋丙締酸甲醋Ξ元共聚物。更优选为法国 阿科玛公司的产品，牌号为AX-8900。
[0033] 优选的，偶联剂为硅烷偶联剂。更优选为德国己斯夫TU169缩水甘油酸氧丙基Ξ 甲氧基硅烷偶联剂。
[0034] 优选的，抗氧剂为酪类抗氧剂。更优选为己斯夫IRGAN0X1010抗氧剂
[0035] 优选的，纳米材料的粒径为104nm~157nm。
[0036] 上述用于NMT成型的PBT复合材料具有W下优点：
[0037] (1)、使用缩水甘油醋、乙締与甲醋丙締酸甲醋Ξ元共聚物。
[0038] 作为相容剂，缩水甘油醋、乙締与甲醋丙締酸甲醋Ξ元共聚物中的丙締酸甲醋链 段在烙融挤出过程中能够与聚对苯二甲酸下二醇醋发生醋交换反应，同时与普通玻璃纤维 及扁平玻璃纤维表面的径基发生反应性增容，W实现普通玻璃纤维及扁平玻璃纤维在聚对 苯二甲酸下二醇醋中的均匀分散，从而有效地改善复合材料的抗翅曲性能，改善复合材料 的翅曲问题，可W显著的提高PBT材料的缺口冲击强度、相容性、流动性、结晶速度、表面光 泽等。
[0039] 似、通过在100份的聚对苯二甲酸下二醇醋中加入10份~15份的玻璃纤维作为 增强剂，加入0. 2~0. 8份的纳米材料进行复配，可W显著的降低用于NMT成型的PBT复合 材料的线性膨胀系数，从而与金属基材在线性膨胀系数方面具有较好的匹配性，有效的解 决了二者在结合截面处发生剥离的问题，从而可广泛应用于NMT成型。
[0040] 上述用于NMT成型的PBT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0041] 步骤S110、按照质量分数计，称取W下原料：聚对苯二甲酸下二醇醋100份、增初 剂10~15份、增强剂30~40份、润滑剂3~5份、相容剂5~8份、纳米材料0. 2~0. 8 份、抗氧剂0. 5~1份、及偶联剂0. 5~1. 0份，其中，纳米材料选自纳米氧化侣、纳米氧化 儀及纳米氧化铁中的至少一种，增强剂为玻璃纤维。 W42] 聚对苯二甲酸下二醇醋（PBT)为主要原料。优选的，PBT树脂特性粘度为 1. 15~1. 18化/g，密度为1. 31~1. 33g/cm3,烙点223~227°C，质量烙体流动速率27~ 29g/10min，