聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法_2

文档序号:9366521阅读:来源:国知局
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。
[0043] 且上述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料通过的相容剂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,同时与扁平玻璃纤维表面的羟基发生反应性增容,以实现玻璃 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。
[0044] 如图1所示,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,可用于 制备上述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料。该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:
[0045] 步骤SllO: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%。
[0046] 其中,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性粘度为L27~I. 31dL/g。
[0047] 其中,聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为1. 41~I. 47dL/g。
[0048] 其中,抗黄变助剂为抗紫外线稳定剂和光稳定剂的混合物。具体的,抗黄变助剂中 的抗紫外线稳定剂和光稳定剂的质量比为1:1~1:3。
[0049] 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。
[0050] 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。
[0051] 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。
[0052] 其中,相容剂为乙烯与丙烯酸甲酯二元共聚物(EMA)。例如,相容剂可以为阿科玛 AX-8900。
[0053] 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。
[0054] 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
[0055] 其中,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。
[0056] 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。
[0057] 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。
[0058] 具体的,在称取原料的步骤之前,还包括将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,且干燥后的聚对苯二甲酸丁二醇酯的质量含水率低于 0. 03 %,干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量含水率低于0. 03 %。
[0059] 具体的,将聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥的步骤为:将聚对苯二甲酸丁二醇酯在 103°C下烘烤2~3小时。
[0060] 具体的,将聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥的步骤为:将聚对苯二甲酸乙二醇酯在 103°C下烘烤2~3小时。
[0061] 步骤S120 :将抗黄变助剂、部分聚对苯二甲酸丁二醇酯和部分聚对苯二甲酸乙二 醇酯混合,经熔融挤出,得到抗黄变母粒。
[0062] 由于抗黄变助剂同聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的溶剂度相差 较大,步骤S120通过预先将抗黄变助剂、部分聚对苯二甲酸丁二醇酯和部分聚对苯二甲酸 乙二醇酯混合有助于使抗黄变助剂在聚对苯二甲酸丁二醇酯中分散均匀,从而更有利于复 合材料的抗黄变性能。
[0063] 具体的,步骤S120中加入的聚对苯二甲酸丁二醇酯的质量为步骤SllO中称取的 聚对苯二甲酸丁二醇酯的总质量的10~20%。
[0064] 具体的,步骤S120中加入的聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量为步骤SllO中称取的 聚对苯二甲酸乙二醇酯的总质量的5~10%。
[0065] 具体的,步骤S120中,将抗黄变助剂、部分聚对苯二甲酸丁二醇酯和部分聚对苯 二甲酸乙二醇酯混合的步骤为:将抗黄变助剂、部分聚对苯二甲酸丁二醇酯和部分聚对苯 二甲酸乙二醇酯在混合机中于58~66°C、以950rpm的速率混合9~10分钟。
[0066] 步骤S130 :将抗黄变母粒、剩余的聚对苯二甲酸丁二醇酯、剩余的聚对苯二甲酸 乙二醇酯、相容剂、抗氧剂、润滑剂及玻璃纤维混合,经熔融挤出,得到聚对苯二甲酸丁二醇 酯复合材料。
[0067] 具体的,步骤S130中,将抗黄变母粒、剩余的聚对苯二甲酸丁二醇酯、剩余的聚对 苯二甲酸乙二醇酯、相容剂、抗氧剂、润滑剂及玻璃纤维混合,熔融挤出的步骤为:将抗黄变 母粒、剩余的聚对苯二甲酸丁二醇酯、剩余的聚对苯二甲酸乙二醇酯、相容剂及抗氧剂在混 合机中于55~61°C混合7~10分钟,降低混合速率至475rpm,并将温度降至40~46°C, 加入润滑剂混合4~7分钟,然后加入玻璃纤维,熔融挤出。
[0068] 具体的,步骤S120和步骤S130中熔融挤出的步骤使用的装置为双螺杆挤出机。 其中,熔融挤出步骤的参数为:一区温度160~180°C、二区温度235~245°C、三区温度 245~255°C、四区温度250~255°C、五区温度250~255°C、六区温度245~249°C、七区 温度235~238°C、八区温度230~235°C、九区温度220~227°C、模口温度245~255°C, 螺杆转速450~490rpm,主喂料转速56~64rpm,侧喂料转速27~38rpm,停留时间为1~ 2分钟,模口压力为4~7MPa。
[0069] 上述聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法操作简单,易于工业化,且制备 出的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料具有较好的抗黄变性能、较好的机械强度、较好的尺 寸稳定性能以及较好的抗翘曲性能。
[0070] 以下为具体实施例部分:
[0071] 实施例1
[0072] 本实施例的聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备步骤如下:
[0073] (1)将聚对苯二甲酸丁二醇酯在103°C下烘烤2小时,使聚对苯二甲酸丁二醇酯的 质量含水率低于0.03%;将聚对苯二甲酸乙二醇酯在103°C下烘烤2小时,使聚对苯二甲酸 乙二醇酯的质量含水率低于〇. 03%。其中,聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为1. 27~ I. 31dL/g,聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为1. 41~I. 47dL/g。
[0074] ⑵按照质量百分含量称取如下原料:干燥后的聚对苯二甲酸丁二醇酯40%、干 燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯12 %、抗黄变助剂1 %、润滑剂1 %、相容剂5 %、抗氧剂1 %及 玻璃纤维40%。其中,抗黄变助剂为抗紫外线稳定剂和光稳定剂的混合物,且抗紫外线稳定 剂和光稳定剂的质量比为1:1,抗紫外线稳定剂为巴斯夫抗紫外线稳定剂UV326,光稳定剂 为巴斯夫光稳定剂4050H。润滑剂为PA445200瓦克硅酮。相容剂为乙烯与丙烯酸甲酯二 元共聚物。抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂412S的混合物,其中,抗氧剂1010、 抗氧剂168和抗氧剂412S的质量比为1:1:2,抗氧剂412S的熔点为188°C。玻璃纤维为扁 平玻璃纤维和无碱短切玻璃纤维的混合物,扁平玻璃纤维和无碱短切玻璃纤维的质量比为 1: 1,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。
[0075] (3)将抗黄变助剂、部分聚对苯二甲酸丁二醇酯(步骤(2)中的称取的聚对苯二甲 酸丁二醇酯的总质量的10%)和部分聚对苯二甲酸乙二醇酯(步骤(2)中称取的聚对苯二 甲酸乙二醇酯的总质量的5% )在混合机中于58°C以950rpm的速率混合10分钟,采用双 螺杆挤出机熔融共混挤出,经水槽冷却,切粒机造粒,得到抗黄变母粒。
[0076] (4)将抗黄变母粒、剩余的聚对苯二甲酸丁二醇酯、剩余的聚对苯二甲
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