本发明属于改性塑料领域，具体涉及一种抗水解低翘曲pbt复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性饱和聚酯，pbt树脂以其优良的力学性能、电性能、耐热性能、加工性能,尤其是良好的综合性能而在电子电器、汽车工业和机械、仪器仪表和家用电器等领域中得到广泛地应用。但是，和其他聚酯一样，pbt同样存在不耐水解的问题。pbt通常由对苯二甲酸和1,4-丁二醇脱水缩合而成，这是一个可逆反应，在水的作用下，pbt可能水解，使得分子链缩短，材料强度降低，变脆，甚至开裂，升高温度会加剧水解的进行。通过玻纤增强可以显著提高pbt树脂的机械性能和耐热性能，但会由于流动方向和垂直流动方向收缩不一致，产生翘曲变形问题。
中国专利申请cn109294177公布了一种具有良好流动性的耐水解pbt组合物，其组成按照重量百分比计，包括：pbt树脂50～70％、玻纤20～40％、增韧剂1～3％、扩链剂1～5％、大分子多功能助剂3～12％、抗水解剂0.2～0.5％，抗氧剂0.2～0.5％和润滑剂0.2～0.5％。本发明pbt组合物在抗水解剂和扩链剂的协调作用下，既降低了pbt的端羧基浓度，同时使pbt分子链重建延长，可以提高pbt组合物的耐水解性能。中国专利申请cn104140649公布了一种耐水解增强pbt材料，其组成按照重量百分比计，包括：pbt树脂80～90％、聚碳化二亚胺交联剂0.8～1％、丁基羟基茴香醚0.1～0.4％、环烷酸钙1～2、乙烯基双硬脂酸酰胺1～2％、丙烯醇2～3％、甘油三醋酸酯2～3％、甲基丙烯酸羟丙酯1～2％、氯化铜1～2％、顺丁烯二酸酐1～2％、磷酸氢二钾1～2％、亚麻油1～2％、纳米碳粉3～4％、加工助剂1～2％。；加入的聚碳化二亚胺交联剂使得成品具有良好的耐水性，拓宽了材料的使用范围。中国专利cn106519594公布了一种用于纳米注塑的抗油污耐水解的pbt工程塑料组合物及其制备方法，其组成按照重量百分比计，包括：pbt45-60％、玻璃纤维20-40％、增韧剂4-6％、金属粘结剂8-15％、耐候剂0.3-0.4％、抗氧剂0.2-0.4％、润滑剂0.3-0.5％、抗水解改性剂0.5-1.0％。
以上专利均采用聚碳化二亚胺为抗水解剂，通过其与pbt树脂的羧基反应，生产稳定的酰脲，抑制水解的进行。但是以上专利存在以下的不足：(1)聚碳化二亚胺价格很高，即使少量的加入也带来成本的明显提高；(2)未对影响pbt树脂耐水解性能的端羧基含量进行说明或者限定；(3)未对pbt复合材料的翘曲问题进行研究。
技术实现要素：
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种抗水解低翘曲pbt复合材料。该复合材料同时具有优良的抗水解性能和低翘曲性能，可以用于对尺寸稳定性和抗水解性能要求较高的汽车连接器领域。
本发明的另一目的在于提供上述抗水解低翘曲pbt复合材料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述抗水解低翘曲pbt复合材料的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种抗水解低翘曲pbt复合材料，该复合材料由聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(abs)、相容剂、增韧剂、玻纤、抗氧剂和润滑剂组成，以重量百分比计算，各组分用量如下：
优选的，所述抗水解低翘曲pbt复合材料各组分用量如下：
优选地，所述的pbt，其特性粘度为0.8～1.1dl/g，端羧基含量≤12mol/t。
优选地，所述的abs，其熔融指数为10～30g/10min(220℃+10kg)。
优选地，所述玻纤为无碱抗水解玻璃纤维，且单丝直径7～17μm，短切长度3～24mm。
优选地，所述的相容剂为abs-g-mah(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物接枝马来酸酐)。
优选地，所述增韧剂为乙烯—丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物。
优选地，所述的抗氧剂为受阻酚和亚磷酸酯按任意比例组成的复配抗氧体系。
优选地，所述的润滑剂为硅酮粉。
本发明以低端羧基含量的pbt树脂为基材，加入抗水解玻纤，提高pbt复合材料的耐水解性能。进一步地，加入无定形abs树脂，降低pbt复合材料流动方向和垂直流动方向收缩率差异，从而降低pbt复合材料的翘曲。
一种制备上述抗水解低翘曲pbt复合材料的制备方法，包括如下步骤：将pbt、abs、相容剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂加入混合机混合，将混合后的物料加入挤出机主喂料斗，将玻纤通过侧喂料口加入，通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得抗水解低翘曲pbt复合材料。
优选地，上述混合时间为3～5min；双螺杆挤出机的转速为300～500r/min，温度为200～250℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)采用低端羧基含量pbt树脂，从源头降低pbt复合材料水解的产生；
(2)加入抗水解玻纤，在对pbt增强的同时，进一步改善pbt复合材料的抗水解性能；
(3)加入abs树脂，降低pbt复合材料的翘曲，改善其尺寸稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例和对比例均按照标准要求注塑成测试用的标准样条并进行测试。悬臂梁缺口冲击强度按照iso180标准，收缩率按照iso294-4标准。耐水解测试标准如下：(1)调节恒温恒湿箱温度90℃，湿度98％；(2)将冲击样条放置在高温高湿箱中；(3)1000小时后取出样条，放置于23℃，湿度50％的培养箱中24小时后进行悬臂梁缺口冲击强度测试，每个条件测试5根样条并以平均值为测试结果，并计算悬臂梁缺口冲击强度相对于初始拉伸强度的百分比。
本发明实施例和对比例中用到的原料如下：
pbt：pbt1084hq(特征粘度0.82～0.85dl/g，端羧基含量10～11mol/t)，南通星辰合成材料有限公司，pbtkh2083(特征粘度0.82～0.85dl/g，端羧基含量18～22mol/t)，营口康辉石化有限公司；
abs：abs0215a(熔体流动速率20g/10min)，中国石油天然气股份有限公司吉林石化公司；
相容剂：kt-2，沈阳科通塑胶科技有限公司；
增韧剂：ax8900，法国阿科玛(arkema)公司；
玻纤：ecs13-3.0-t436hk，单丝直径13μm，短切长度3.0mm，ecs13-3.0-t436，单丝直径13μm，短切长度3.0mm，山东泰山玻璃纤维有限公司；
抗水解剂：n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺，牌号sy-7000，德国莱茵化学公司；
抗氧剂：受阻酚1010，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，德国巴斯夫(basf)公司；亚磷酸酯s-9228(双(2,4—二酷基)季戊四醇二亚磷酸酯)，美国都福(dover)公司；
润滑剂：硅酮粉tegomere525，德国德固赛(degussaag)公司。
实施例1
一种抗水解低翘曲pbt复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按表1中pbt、abs、相容剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂的量称取原料；
(2)将各种原料在混合机中混合5min，然后加入挤出机主喂料斗，在侧喂料斗加入玻纤，通过双螺杆挤出机挤出造粒。
双螺杆挤出机的转速为300r/min，温度为200～250℃。所得的抗水解低翘曲pbt复合材料性能见表2。
实施例2
一种抗水解低翘曲pbt复合材料的制备方法，包括以下步骤：
((1)按表1中pbt、abs、相容剂、增韧剂、抗氧剂和润滑剂的量称取原料；
(2)将各种原料在混合机中混合3min，然后加入挤出机主喂料斗，在侧喂料斗加入玻纤，通过双螺杆挤出机挤出造粒。
双螺杆挤出机的转速为500r/min，温度为200～250℃。所得的抗水解低翘曲pbt复合材料性能见表2。
实施例3～4
实施例3～4分别按表1称取原料后，按照实施例1的方法制备得到抗水解低翘曲pbt复合材料，所得的抗水解低翘曲pbt复合材料性能见表2。
对比例1～5
对比例1～5分别按照表3称取原料后，按照实施例1的方法制备得到改性pbt复合材料。所得的改性pbt复合材料检测见表4。
表1抗水解低翘曲pbt复合材料的组成
表2实施例性能检测
表3对比例pbt复合材料的组成
表4对比例性能检测
通过对比例1与实施例1的比较可以看出，采用低端羧基含量的pbt树脂，pbt复合材料的抗水解性能明显提升。
通过对比例2和实施例2比较可以看出，abs树脂的加入可以降低pbt复合材料流动方向和垂直流动方向的收缩率，并且降低两个方向收缩率的差异，从而降低pbt复合材料的翘曲。另外，abs加入降低pbt含量，对pbt复合材料的耐水解性能也有一定的改善作用。
通过对比例3与实施例3比较可以看出，相容剂的加入可以明显改善pbt复合材料的机械性能，同时对耐水解性能也有一定的改善作用，这是由于abs-g-mah的加入可以显著改善pbt和abs的相容性。
通过对比例4和实施例4的对比可以看出，采用耐水解玻纤，可以明显改善pbt复合材料的抗水解性能。
通过对比例5和实施例4的对比可以看出，采用低端羧基含量pbt与耐水解玻纤复配，与添加典型抗水解剂(n,n'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺)相比，pbt复合材料的抗水解性能更好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。