專利名稱：一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于其良好的物理和化學(xué)性能，線性飽和聚酯PET作為一種制作纖維、薄膜以及其他各種成型制件的優(yōu)異原材料已獲得了人們的廣泛重視。然而，PET樹(shù)脂本身又是一種在130℃以下溫度時(shí)結(jié)晶速率極低的材料，這就導(dǎo)致了在通常較低模溫及較短成型周期的實(shí)用工藝條件下所制得的制件，材料結(jié)晶度低，同時(shí)表面光澤度差。因此，長(zhǎng)期以來(lái)，盡管PET樹(shù)脂本身有著優(yōu)異的物理化學(xué)性能，但其注射成型所需的高模溫、較長(zhǎng)的成型周期這一特點(diǎn)限制了它在工程塑料中的應(yīng)用。
另一方面，其他線性飽和聚酯如PBT、PPT，雖然它們的結(jié)晶速率同PET比較而言相對(duì)較快，但其結(jié)晶速率以及結(jié)晶度仍需進(jìn)一步提高，這對(duì)于在低模溫下成型的厚制件制品而言尤為重要。
此外，聚酯樹(shù)脂的分子之間是一個(gè)酯基的連接，因此當(dāng)該體系的材料長(zhǎng)時(shí)間暴露于高濕高溫的環(huán)境之中時(shí)，材料的機(jī)械性能或耐濕熱性能將嚴(yán)重受損。如此，聚酯材料將無(wú)法應(yīng)用在對(duì)溫濕度要求很高的一些場(chǎng)合。
目前人們對(duì)此的解決方案是通過(guò)在聚酯樹(shù)脂體系當(dāng)中添加帶有環(huán)氧官能團(tuán)的高分子共聚物或其他環(huán)氧化合物，使得聚酯樹(shù)脂產(chǎn)生擴(kuò)鏈反應(yīng)，從而保證材料一定的耐濕熱性能。
國(guó)外專利USP 5886088，6498212，6484055，6447913，5302645以及JP47-13860等很多專利技術(shù)中均提及這樣一些相關(guān)的工藝方法及配方。
其次，就如何改善聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶成核，從而降低該體系成型時(shí)的模溫問(wèn)題，這方面的報(bào)道也很多。
USP 3435093，USP 3516957以及USP 3639527都提出了使用一種α/β-不飽和烯烴和α/β-不飽和羧酸的共聚物，如乙烯/甲基丙烯酸的共聚物，并且這是一種其中所有的羧酸官能團(tuán)均被中和從而形成堿金屬鹽的共聚物，作為結(jié)晶成核劑。
USP 3368995詳細(xì)地介紹了一系列聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶成核劑。它們包括石墨，碳黑，第二周期金屬元素的氧化物，硫酸鹽如硫酸鈣、硫酸鋇，磷酸鹽如磷酸鈣，硅酸鹽如硅酸鈣、硅酸鎂，草酸鹽如草酸鈣，硬酯酸鹽如硬酯酸鎂，安息香酸鹽如苯甲酸鈉，水楊酸鹽如水楊酸鋅以及滑石粉等。
USP 4336343介紹了一種使用檸檬酸鹽作為成核劑的方法。USP 5405921則介紹了使用聚酯的金屬鹽做成核劑。USP 4448913中提出的成核劑體系是苯甲酸鈉和聚烯烴的復(fù)合物。
從上述的專利報(bào)道可以看到，人們對(duì)于聚酯結(jié)晶成核劑的研究主要集中在各種金屬的有機(jī)鹽類上面。雖然有專利報(bào)道說(shuō)各種無(wú)機(jī)礦物顆?？梢猿蔀榫埘?shù)脂的結(jié)晶成核劑，但是由于傳統(tǒng)的這些顆粒狀的無(wú)機(jī)物質(zhì)通常粒徑較大，在樹(shù)脂中的分布不是非常均勻，無(wú)法完全達(dá)到作為聚酯樹(shù)脂結(jié)晶成核的要求，故它們的結(jié)晶成核效果并不是很好，遠(yuǎn)無(wú)法滿足工業(yè)實(shí)際應(yīng)用成型加工的條件。而另一方面，雖然目前專利技術(shù)中報(bào)道的各種金屬的有機(jī)鹽類對(duì)聚酯樹(shù)脂有著良好的結(jié)晶成核效果，但是該類物質(zhì)均具有一個(gè)共同的問(wèn)題，即由于金屬離子的導(dǎo)入，導(dǎo)致了聚酯樹(shù)脂吸水性能的提高，從而使得體系即使在添加了環(huán)氧一類可改善材料吸水性能的擴(kuò)鏈劑之后，其耐濕熱性能依然不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、結(jié)晶速率高、成型模溫要求低且耐濕熱的無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，它由以下重量配比的原料配制成(％)聚酯 45-80成核劑 0.5-5增韌、擴(kuò)鏈劑 1.5-20抗氧劑 0.1-1玻璃纖維 10-37所述的聚酯為相對(duì)密度1.35～1.38，熔點(diǎn)255～260℃，熔體粘度0.3～1.0的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯；所述的成核劑為相對(duì)密度2.7～2.8的納米級(jí)碳酸鈣；所述的增韌、擴(kuò)鏈劑是一種含有環(huán)氧官能團(tuán)的乙烯共聚物，可以為乙丙橡膠與甲基丙烯的甘油酯的接枝共聚物；所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，或三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯；所述的玻璃纖維直徑為6-17微米。
一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料的制備方法，其方法如下(1)按重量配比秤取原料；(2)將玻璃纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550處理，直徑為6-17微米；硅烷偶聯(lián)劑KH550化學(xué)名稱為γ-氨丙基三乙氧基硅烷；(3)納米碳酸鈣表面處理，將偶聯(lián)劑按納米碳酸鈣質(zhì)量百分比的0.5份與碳酸鈣在70-90℃的高速混合器中干4-6分鐘，之后在鼓風(fēng)烘箱中以110-130℃的溫度干1-3小時(shí)；(4)將聚酯、成核劑、增韌、擴(kuò)鏈劑、抗氧劑在高速混合器中干混3-5分鐘；(5)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中同玻璃纖維摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為雙螺桿機(jī)一區(qū)溫度230～250℃，二區(qū)溫度235～255℃，三區(qū)溫度235～255℃，四區(qū)溫度230～250℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
所述的納米碳酸鈣的表面處理的偶聯(lián)劑為KH550或鈦酸酯。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，納米級(jí)的碳酸鈣可以作為一種理想的聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶成核劑。將經(jīng)過(guò)合適表面處理的納米級(jí)碳酸鈣均勻地分散在聚酯樹(shù)脂體系，所獲得材料中聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶速率明顯改善，材料加工成型所需模溫顯著降低，可在正常的70℃～100℃的溫度區(qū)域加工成型。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明在玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料中使用了經(jīng)合適表面處理的納米級(jí)碳酸鈣作為成核劑，所制得的材料中聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶速率明顯改善，材料加工成型所需模溫顯著降低，可在正常的70℃～100℃的溫度區(qū)域加工成型。
2、本發(fā)明采用價(jià)格低廉的市售有機(jī)物或有機(jī)物作為成核劑，增韌、擴(kuò)鏈劑和抗氧劑等組分，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
3、本發(fā)明提出的玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料的制備工藝簡(jiǎn)單、成本低。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1-7在本實(shí)施例中，聚酯為相對(duì)密度1.35～1.38，熔點(diǎn)255～260℃，熔體粘度0.3～1.0的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯PET；成核劑為相對(duì)密度2.7～2.8，粒徑在40～50納米的納米碳酸鈣；納米碳酸鈣經(jīng)特定工藝進(jìn)行表面處理，表面處理的偶聯(lián)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)為 的單烷氧基磷酸型鈦酸酯；增韌、擴(kuò)鏈劑為一種含有環(huán)氧官能團(tuán)的乙烯共聚物，如Dupont公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為ElvaloyPTW的共聚物；玻璃纖維直徑為6-17微米；抗氧劑化學(xué)名稱為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，如Ciba公司產(chǎn)，商品牌號(hào)為Irganox 1010，納米碳酸鈣的表面處理采用硅烷偶聯(lián)劑KH550的表面處理將硅烷偶聯(lián)劑KH550按納米碳酸鈣質(zhì)量百分比的0.5份與碳酸鈣在80℃的高速混合器中干混5分鐘，之后在鼓風(fēng)烘箱中以120℃的溫度干燥2小時(shí)。
采用鈦酸酯偶聯(lián)劑的表面處理將鈦酸酯偶聯(lián)劑按納米碳酸鈣質(zhì)量百分比的0.5份與納米碳酸鈣在80℃的高速混合器中干混5分鐘，之后在鼓風(fēng)烘箱中以120℃的溫度干燥2小時(shí)。
實(shí)施例1將PET重量比為65.9％、未經(jīng)表面處理的納米碳酸鈣2％、PTW 2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)260～280℃熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
實(shí)施例2
將PET重量比為65.9％、經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550表面處理的納米碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
實(shí)施例3將PET重量比為65.9％、經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理的納米碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
實(shí)施例4將PET重量比為66.9％、經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550表面處理的納米碳酸鈣1％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
實(shí)施例5將PET重量比為66.9％、經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理的納米碳酸鈣1％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
實(shí)施例6將PET重量比為64.4％、經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550表面處理的納米碳酸鈣3.5％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
實(shí)施例7
將PET重量比為64.4％、經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理的納米碳酸鈣3.5％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例1將PET重量比為65.9％、未表面處理的顆粒尺寸大小為1250目的碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例2將PET重量比為65.9％、經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550表面處理的顆粒尺寸大小為1250目的碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例3將PET重量比為65.9％、經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理的顆粒尺寸大小為1250目的碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例4將PET重量比為65.9％、未經(jīng)表面處理的顆粒尺寸大小為800目的碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例5
將PET重量比為65.9％、經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550表面處理的顆粒尺寸大小為800目的碳酸鈣2％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維(直徑6-17微米)30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例6將PET重量比為65.9％、經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑表面處理的顆粒尺寸大小為800目的碳酸鈣2％、PTW 2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
對(duì)比例7將PET重量比為67.4％、金屬鹽類成核劑苯甲酸鈉0.5％、PTW2％和1010，0.1％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混4分鐘，之后，再在雙螺桿擠出機(jī)同表面經(jīng)偶聯(lián)劑KH550處理的玻璃纖維30％摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒制成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)240℃，二區(qū)245℃，三區(qū)250℃，四區(qū)250℃；停留時(shí)間為1分鐘，壓力為12Mpa。
性能評(píng)價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法完成造粒的粒子材料事先在120～140℃的鼓風(fēng)烘箱中干燥4～8小時(shí)，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣。注射成型模溫控制在80℃左右。
拉伸性能測(cè)試按ISO 527-2進(jìn)行，試樣尺寸為150*10*4mm，拉伸速度為50mm/min；彎曲性能測(cè)試按ISO 178進(jìn)行，試樣尺寸為80*10*4mm，彎曲速度為2mm/min，跨距為64mm；簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度按ISO 179進(jìn)行，試樣尺寸為55*6*4mm，缺口深度為試樣厚度的三分之一；熱變形溫度按ISO 75進(jìn)行，試樣尺寸為127*12.7*3.2mm，載荷為1.82MPa。
材料的綜合力學(xué)性能通過(guò)測(cè)試所得的拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長(zhǎng)，彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度的數(shù)值進(jìn)行評(píng)判；材料的結(jié)晶成核性能通過(guò)測(cè)試所得的熱變形溫度的大小進(jìn)行評(píng)判；材料的耐濕熱性能通過(guò)分別以無(wú)機(jī)填料類成核劑碳酸鈣以及有機(jī)金屬鹽類成核劑苯甲酸鈉作為各自結(jié)晶成核劑的各種材料經(jīng)48小時(shí)，90℃水汽濕熱處理后其拉伸強(qiáng)度和彎曲模量的大小進(jìn)行評(píng)判。
表1無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料實(shí)施例1-7配方及材料性能

表2玻璃纖維增強(qiáng)聚酯復(fù)合材料對(duì)比例1-7配方及材料性能表

上表表明，在玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料中使用經(jīng)偶聯(lián)劑表面處理后的納米碳酸鈣做結(jié)晶成核劑可以對(duì)體系中的聚酯樹(shù)脂起到理想的結(jié)晶成核效果。對(duì)比實(shí)施例1～7和對(duì)比例1～6可知，納米碳酸鈣相比較常規(guī)級(jí)的碳酸鈣而言，其對(duì)聚酯樹(shù)脂的結(jié)晶成核效果無(wú)論是經(jīng)過(guò)表面處理或是未經(jīng)表面處理都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于常規(guī)級(jí)的碳酸鈣。并且，從實(shí)施例2～7中可以看到，納米碳酸鈣在經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑的表面處理之后其試樣的熱變形溫度在80℃的成型模溫下達(dá)到了220℃左右的實(shí)用級(jí)效果，這說(shuō)明偶聯(lián)劑的表面處理對(duì)促進(jìn)納米碳酸鈣在樹(shù)脂中的分散，使得納米碳酸鈣微粒和樹(shù)脂之間更好的結(jié)合，有著理想的效果，從而能充分滿足材料在通常成型模溫70～100℃下的實(shí)用成型要求。而從實(shí)施例2～3，實(shí)施例4～5以及實(shí)施例6～7的對(duì)比中可以看到，在該體系中硅烷偶聯(lián)劑的效果較鈦酸酯偶聯(lián)劑的效果要好，硅烷偶聯(lián)劑更適合應(yīng)用在這一體系當(dāng)中。此外，從實(shí)施例2～7中的對(duì)比中還可以看到，在這一體系中納米碳酸鈣的最佳使用量應(yīng)在2份左右。關(guān)于不同成核劑類型對(duì)材料耐濕熱性能的影響，則從對(duì)比例7與實(shí)施例1～7以及對(duì)比例1～6的對(duì)比中可以看出，對(duì)于采用有機(jī)金屬鹽類成核劑體系的材料而言，其各項(xiàng)機(jī)械性能在長(zhǎng)時(shí)間的濕熱環(huán)境下大幅下降，而采用無(wú)機(jī)填料成核劑體系的材料，它們的各項(xiàng)機(jī)械性能在相同的濕熱環(huán)境下不降反而略有上升。這表明采用無(wú)機(jī)填料成核劑體系的材料，它們的耐濕熱性能優(yōu)良；而采用有機(jī)金屬鹽類成核劑體系的材料，其耐濕熱性能無(wú)法得到保證。同時(shí)，從實(shí)施例1～7以及對(duì)比例1～6各項(xiàng)未經(jīng)濕熱處理的性能與經(jīng)濕熱處理后性能的對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，偶聯(lián)劑處理對(duì)于材料的耐濕熱性能也有一定的改善效果。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，它由以下重量配比的原料配制成(％)聚酯45-80成核劑 0.5-5增韌、擴(kuò)鏈劑1.5-20抗氧劑 0.1-1玻璃纖維10-37
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚酯為相對(duì)密度1.35～1.38，熔點(diǎn)255～260℃，熔體粘度0.3～1.0的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)或聚對(duì)苯二甲酸丁二酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述的成核劑為相對(duì)密度2.7～2.8的納米級(jí)碳酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述的增韌、擴(kuò)鏈劑是一種含有環(huán)氧官能團(tuán)的乙烯共聚物，可以為乙丙橡膠與甲基丙烯的甘油酯的接枝共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，或三(2，4-二叔丁基酚)亞磷酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，所述的玻璃纖維直徑為6-17微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料的制備方法，其方法如下(1)按重量配比秤取原料；(2)將玻璃纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550處理，直徑為6-17微米；硅烷偶聯(lián)劑KH550化學(xué)名稱為γ-氨丙基三乙氧基硅烷；(3)納米碳酸鈣表面處理，將偶聯(lián)劑按納米碳酸鈣質(zhì)量百分比的0.5份與碳酸鈣在70-90℃的高速混合器中干4-6分鐘，之后在鼓風(fēng)烘箱中以110-130℃的溫度干1-3小時(shí)。(4)將聚酯、成核劑、增韌、擴(kuò)鏈劑、抗氧劑在高速混合器中干混3-5分鐘；(5)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中同玻璃纖維摻混，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為雙螺桿機(jī)一區(qū)溫度230～250℃，二區(qū)溫度235～255℃，三區(qū)溫度235～255℃，四區(qū)溫度230～250℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述的納米碳酸鈣的表面處理的偶聯(lián)劑為KH550或鈦酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)納米微粒成核玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的復(fù)合材料，其特征在于，它由以下重量配比的原料配制成聚酯45～80％，納米碳酸鈣成核劑0.5～5％，增韌、擴(kuò)鏈劑1.5～20％，抗氧劑0.1～1％，玻璃纖維(直徑6－17微米)10～37％。其制備方法是以聚酯為基體，加入成核劑、增韌、擴(kuò)鏈劑、抗氧劑和玻璃纖維經(jīng)熔融擠出，造粒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是易加工，成型模溫要求低，耐濕熱。
文檔編號(hào)C08K7/00GK1580124SQ0314202
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者張祥福, 翁永華, 周文 申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料有限公司