聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)是热塑性聚酯树脂系列中的一种饱和线性半结晶 性聚酯，其结构中的刚性苯环以及柔性脂肪醇结构赋予PBT优异的力学性能、良好的耐疲 劳性、较好的冲击韧性、较低的摩擦系数、良好的耐热性以及较好的成型加工性能等。聚对 苯二甲酸丁二醇酯被广泛应用于电子电器、汽车零部件、精密仪器以及照明灯具等领域。但 是，PBT树脂仍然存在着在光和热作用下容易黄变以及机械强度不够的问题。
[0003]且目前改性PBT材料在使用环境下，特别是在光和热的双重作用下仍然容易发生 黄变，不仅影响产品的美观性，同时降低材料的机械强度以及使用寿命，随着PBT应用领域 的不断扩大，许多行业特别是建筑、汽车、照明灯具等对PBT的材料的抗黄变性能提出了更 高的要求。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种抗黄变性能较好且机械强度较好的聚对苯二甲酸丁二醇 酯复合材料。
[0005]此外，还提供一种聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法。
[0006] -种聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，按照质量百分含量包括如下原料：
[0007]
[0009] 其中，所述抗黄变助剂为抗紫外线稳定剂和光稳定剂的混合物；所述抗氧剂为酸 类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫抗氧剂的混合物。
[0010] 在其中一个实施例中，所述酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫抗氧剂的质量 比为1~3:1~3:1~4。
[0011] 在其中一个实施例中，所述含硫抗氧剂的熔点为188~192°C。
[0012] 在其中一个实施例中，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为1. 27~I. 31dL/ g°
[0013] 在其中一个实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为I. 41~I. 47dL/ g°
[0014] 在其中一个实施例中，所述相容剂为乙烯与丙烯酸甲酯的二元共聚物。
[0015] 在其中一个实施例中，所述玻璃纤维包括扁平玻璃纤维。
[0016] 在其中一个实施例中，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维和扁平玻璃纤维的混合 物，且所述无碱短切玻璃纤维与所述扁平玻璃纤维为3:4~1:1。
[0017] -种聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018] 按照质量百分含量称取如下原料：聚对苯二甲酸丁二醇酯40~52%、聚对苯二甲 酸乙二醇酯10~15%、抗黄变助剂0. 5~1%、润滑剂0. 5~1%、相容剂3~5%、抗氧剂 0. 5~1 %及玻璃纤维30~40%，其中，所述抗黄变助剂为抗紫外线稳定剂和光稳定剂的混 合物；所述抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫抗氧剂的混合物；
[0019] 将所述抗黄变助剂、部分所述聚对苯二甲酸丁二醇酯和部分所述聚对苯二甲酸乙 二醇酯混合，经熔融挤出，得到抗黄变母粒；及
[0020] 将所述抗黄变母粒、剩余的所述聚对苯二甲酸丁二醇酯、剩余的所述聚对苯二甲 酸乙二醇酯、所述相容剂、所述抗氧剂、所述润滑剂及所述玻璃纤维混合，经熔融挤出，得到 所述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。
[0021] 在其中一个实施例中，在称取所述原料的步骤之前，还包括将所述聚对苯二甲酸 丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯分别干燥的步骤，且干燥后的所述聚对苯二甲酸丁二 醇酯的质量含水率低于0.03%，干燥后的所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量含水率低于 0? 03%〇
[0022] 上述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的相容剂和润滑剂满足复合材料所需性能 的需求，而聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料通过使用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为辅助原 料，能够有效地改善复合材料的机械强度和尺寸稳定性，以使复合材料具有较好的机械强 度，通过同时使用抗紫外线稳定剂和光稳定剂混合物作为抗黄变助剂，并配合由酚类抗氧 剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫抗氧剂混合组成的抗氧剂，使得上述聚对苯二甲酸丁二醇酯 复合材料在氙灯条件下，模拟环境温度210°C，模拟时间为48h，聚对苯二甲酸丁二醇酯复 合材料的制品不褪色，具有较好的抗黄变性能。
【附图说明】
[0023] 图1为一实施方式的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024] 下面主要结合附图及具体实施例对聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方 法作进一步详细的说明。
[0025] -实施方式的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料按照质量百分含量包括如下原 料：
[0026]
[0027] 其中，聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)为主要原料。具体的，聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)的特性粘度为L27~I. 3IdL/g。
[0028] 其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)为辅助原料。聚对苯二甲酸乙二醇酯在较宽 的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120°C，电绝缘性优良，甚至在 高温高频下也具有较好的电性能，且具有较好的抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性和尺寸稳定 性。添加聚对苯二甲酸乙二醇酯能够使复合材料具有较好的尺寸稳定性，并改善复合材料 强度和翘曲性能。
[0029] 具体的，聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为1. 41~I. 47dL/g。
[0030] 其中，抗黄变助剂用于改善聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的抗黄变性能。其中， 抗黄变助剂为抗紫外线稳定剂和光稳定剂的混合物。
[0031] 具体的，抗紫外线稳定剂和光稳定剂的质量比为1:1~1:3。
[0032] 在本实施例中，抗紫外线稳定剂为苯并三唑类紫外线吸收剂、水杨酸脂类紫外线 吸收剂或二苯甲酮类紫外线吸收剂。具体的，抗紫外线稳定剂选自巴斯夫抗紫外线稳定剂 UV326、巴斯夫抗紫外线稳定剂UV328及巴斯夫抗紫外线稳定剂UV329中的至少一种。
[0033] 在本实施例中，光稳定剂为受阻胺类光稳定剂或金属络合物类光稳定剂。具体的， 光稳定剂选自巴斯夫光稳定剂4050H及巴斯夫光稳定剂5050H中的至少一种。
[0034] 其中，抗氧剂增强复合材料的抗氧化性能。其中，抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯 类抗氧剂和含硫抗氧剂的混合物。其中，酚类抗氧剂优选抗氧剂1010 ;亚磷酸酯类抗氧剂 优选抗氧剂168 ;含硫抗氧剂优选为抗氧剂412S。由于含硫抗氧剂对复合材料的抗黄变性 能有决定性的影响，在本实施例中，抗氧剂412S的熔点为188~192°C。
[0035] 通过共同使用由抗紫外线稳定剂和光稳定剂混合组成的抗黄变助剂与由酚类抗 氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫抗氧剂混合组成的抗氧剂，并配合聚对苯二甲酸乙二醇酯 能够使复合材料在氙灯老化试验条件下，模拟环境温度210°C，模拟时间为48h，复合材料 的制品不褪色，具有优异的抗黄变性能。
[0036] 具体的，抗氧剂中的酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫抗氧剂的质量比为 1~3:1~3:1~4〇
[0037] 其中，润滑剂为含有硅氧烷类聚合物、脂肪酸类聚合物或石蜡类聚合物。润滑剂优 选为德国瓦克公司牌号为PA445200瓦克硅酮。
[0038] 其中，玻璃纤维用于增加复合材料的强度，是一种增强材料。玻璃纤维为扁平玻璃 纤维和无碱短切玻璃纤维的混合物或扁平玻璃纤维。具体的，扁平玻璃纤维为截面为椭圆 形的玻璃纤维。扁平玻璃纤维能够改善复合材料的抗翘曲性能。
[0039] 具体的，扁平玻璃纤维的直径为6~8微米，长度为6~10毫米；无碱短切玻璃纤 维的直径为10~12微米，长度为7~13微米。
[0040] 其中，当玻璃纤维无碱短切玻璃纤维和扁平玻璃纤维的混合物时，无碱短切玻璃 纤维和扁平玻璃纤维的质量比为3:4~1:1。
[0041] 其中，相容剂为本领域常用相容剂。在本实施例中，相容剂为乙烯与丙烯酸甲酯二 元共聚物（EMA)，例如，阿科玛AX-8900。乙烯与丙烯酸甲酯二元共聚物中的丙烯酸甲酯链 段在熔融挤出过程中能够与聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯发生酯交换反 应，同时与玻璃纤维表面的羟基发生反应性增容，以实现扁平玻璃纤维在聚对苯二甲酸丁 二醇酯中的均匀分散，从而有效地改善复合材料的抗翘曲性能，改善复合材料的翘曲问题。 [0042] 上述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的相容剂和润滑剂满足复合材料所需性能 的需求，而聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料通过使用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为辅助原 料，能够有效地改善复合材料的机械强度和尺寸稳定性，以使复合材料具有较好的机械强 度，通过同时使用抗紫外线稳定剂和光稳定剂的混合物作为抗