專利名稱：長纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及纖維增強的高聚物材料，尤其涉及一種由連續(xù)長纖維增強的熱塑性聚對苯二甲酸乙二醇酯材料。
背景技術：
聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂具有優(yōu)良的耐熱性、耐磨性、耐化學試劑性能，而且它的價格便宜、外觀透明，常常被用于制備各種瓶子的工程塑料，但由于它存在結晶度過低、不易成型、抗沖擊性能差等缺點，因而大大限制了它作為工程塑料在其它領域的使用。由于加入纖維補強劑后可以提高聚對苯二甲酸乙二醇酯的結晶度和成型性(如玻璃纖維的使用)，所以日益受到重視。但目前所使用的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料是一方面加入特定的成核劑提高聚對苯二甲酸乙二醇酯的結晶度，同時纖維與聚對苯二甲酸乙二醇酯經螺桿擠出機加工熔融捏合來制備，在該種材料中纖維被強剪切所破壞，長度較短(≤1mm)，大約為0.2-0.4mm左右，對材料的力學性能提高不夠。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種長纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料， 該材料具有較高的剛性和強度，以及較高的抗沖擊性能。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種長纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，該材料包括以下組分及含量(重量分)聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂 200～800連續(xù)長纖維增強劑 800～200
表面處理劑 1～100抗氧劑 0～10其它助劑 0～100所述的連續(xù)長纖維增強劑可以選自玻璃纖維(無堿或有堿玻纖)，碳纖維，金屬纖維，合成樹脂纖維。如需要極高的強度可以優(yōu)選碳纖維，如沒有特殊要求從性價比出發(fā)優(yōu)選無堿玻璃纖維。此增強纖維在最終材料中的平均纖維長度為3-60mm，平均直徑為3-30um且其長度與最終的材料體長度相同，并沿中心主軸平行排列。
所述的表面處理劑包括有機酸鉻絡合物，有機偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑，磺酰疊氮偶聯(lián)劑，如KH-550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)。
所述的抗氧劑為受阻酚(胺)類，亞磷酸酯類抗氧劑，或元素周期表I族金屬的鹵化物，如抗氧劑1098(3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰-己二胺)，抗氧劑168[亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酚酯)]，抗氧DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)，抗氧劑1010{四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯}，鹵化銅等。
所述的其它助劑包括阻燃劑，抗靜電劑，光穩(wěn)定劑，著色劑，潤滑劑，脫模劑等常規(guī)添加劑。另外還可以加入任何類型的各種常用短纖維和顆粒狀無機化合物如滑石粉，碳酸鈣，云母等。此外還可以加入不會嚴重影響長纖增強樹脂性能的其它熱塑性樹脂。
所述的阻燃劑選自含鹵素的阻燃劑、紅磷、三氧化二銻中的一種或幾種。
該類材料的制備方法可按常規(guī)的所有連續(xù)纖維增強熱塑性塑料預浸料制備方法如溶液法，熔融法等。
本發(fā)明由于采用了以上技術方案，即采用長玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料， 在該材料中玻璃纖維按同一方向取向，而且纖維的長度可以大于1mm，從而大幅度提高材料的抗沖擊性能和剛性，更可以大幅度降低產品的翹曲性和提高產品的尺寸穩(wěn)定性。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步詳細說明
實施例1通過浸漬工藝將玻璃纖維制成聚對苯二甲酸乙二醇樹脂的預浸料，并在275℃加熱固化，然后將制得的上述預浸料直接通過單螺桿擠出機的模頭，擠出機內的熔體為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，并混有抗氧劑1010，最后用切粒機將拉擠出的連續(xù)玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂切成17mm的粒料。玻璃纖維含量控制在25％±1。
具體組分如下聚對苯二甲酸乙二醇酯 700連續(xù)玻璃纖維 250表面處理劑KH-550 20抗氧劑10105PE蠟 25實施例2通過浸漬工藝將玻璃纖維制成聚對苯二甲酸乙二醇樹脂的預浸料，并在275℃加熱固化，然后將制得的上述預浸料直接通過單螺桿擠出機的模頭，擠出機內的熔體為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，并混有抗氧劑1098，最后用切粒機將拉擠出的連續(xù)玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂切成17mm的粒料。玻璃纖維含量控制在65％±1。
具體組分如下聚對苯二甲酸乙二醇酯 250連續(xù)玻璃纖維 650鋁酸酯偶聯(lián)劑 50抗氧劑109810PE蠟 40實施例3通過浸漬工藝將玻璃纖維制成聚對苯二甲酸乙二醇樹脂的預浸料，并在275℃加熱固化，然后將制得的上述預浸料直接通過單螺桿擠出機的模頭，擠出機內的熔體為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，并混有抗氧劑168，最后用切粒機將拉擠出的連續(xù)玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂切成10mm的粒料。玻璃纖維含量控制在40％±1。
具體組分如下聚對苯二甲酸乙二醇酯550連續(xù)玻璃纖維400表面處理劑KH-55020抗氧劑168 5PE蠟25實施例4通過浸漬工藝將玻璃纖維制成聚對苯二甲酸乙二醇樹脂的預浸料，并在275℃加熱固化，然后將制得的上述預浸料直接通過單螺桿擠出機的模頭，擠出機內的熔體為添加了阻燃劑(十溴和三氧化二銻)的聚對苯二甲酸乙二酯樹脂，并混有抗氧劑168，最后用切粒機將拉擠出的連續(xù)玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂切成10mm的粒料。玻璃纖維含量控制在30％±1。
具體組分如下聚對苯二甲酸乙二醇酯575連續(xù)玻璃纖維300表面處理劑KH-55020抗氧劑168 5十溴聯(lián)苯醚 70三氧化二銻 30比較例1玻璃纖維僅僅制成聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂的預浸料，不通過擠出機模頭再次包覆。其余同實施例3。
比較例2玻璃纖維僅僅制成聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂的預浸料，加熱固化溫度為265℃，不通過擠出機模頭再次包覆。其余同實施例3。
比較例3為了做比較，采用常規(guī)的纖維增強熱塑性塑料的制備工藝。將玻璃纖維直接進入雙螺桿擠出機剪碎。玻璃纖維含量控制在30％±1。
比較例4將前面實施例2中30％長纖增強PET材料以50％的比例與50％的比較實施例2中的30％短切玻璃纖維增強的PET材料共混注塑測試性能。
以上性能列于表1中根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)不難看出，長纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料具有明顯優(yōu)于短切纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇脂的拉伸彎曲和抗沖擊性能，并且收縮率小即尺寸穩(wěn)定性好，以及縱橫收縮差距小的優(yōu)點，所得制品不易產生翹曲。玻璃纖維長度越長，性能越優(yōu)異，但纖維過長會影響材料的后加工成型，故本發(fā)明推薦的玻璃纖維長度在5～25mm。另外加工工藝條件對最終材料的性能也有很大影響。
表1實施例及比較例性能參數(shù)對比


權利要求
1.一種長纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，包括以下組分及含量(重量分)聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂 200～800連續(xù)長纖維增強劑 800～200表面處理劑1～100抗氧劑0～10其它助劑 0～100
2.根據(jù)權利要求1所述的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，所述的連續(xù)長纖維增強劑選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、合成樹脂纖維中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利要求1所述的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，所述的表面處理劑包括有機酸鉻絡合物，有機偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑，鋁酸酯偶聯(lián)劑，磺酰疊氮偶聯(lián)劑。
4.根據(jù)權利要求1所述的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類抗氧劑，或元素周期表I族金屬的鹵化物。
5.根據(jù)權利要求4所述的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，所述的抗氧劑包括3，5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰-己二胺，亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯酚酯)，硫代二丙酸二月桂酯，四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，鹵化銅。
6.根據(jù)權利要求1所述的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，所述的其它助劑包括阻燃劑，抗靜電劑，光穩(wěn)定劑，著色劑，潤滑劑，脫模劑，以及短纖維和顆粒狀無機化合物或其它熱塑性樹脂。
7.根據(jù)權利要求6所述的纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，其特征在于，所述的阻燃劑選自含鹵素的阻燃劑、紅磷、三氧化二銻中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)長玻璃纖維增強的熱塑性聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，該材料包括以下組分及含量(重量分)聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂200～800、連續(xù)長纖維增強劑800～200、表面處理劑1～100、抗氧劑0～10、其它助劑0～100，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用長玻璃纖維增強聚對苯二甲酸乙二醇酯材料，從而大大提高了該材料的剛性和強度，且明顯提高了材料的抗沖擊性能。
文檔編號C08L67/03GK1488674SQ0213734
公開日2004年4月14日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權日2002年10月9日
發(fā)明者徐青, 梁培亮, 楊桂生, 徐 青 申請人:上海杰事杰新材料股份有限公司