專利名稱：一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)pbt的復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種高抗沖的玻璃纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料涉及一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，更具體是涉及通過(guò)一種在擠出過(guò)程中接枝反應(yīng)成形的增韌、相容劑，從而獲得的高抗沖性能玻璃纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂雖然普遍都具有高強(qiáng)、高硬、高模以及良好的耐熱性能，但它們通常又都存在一個(gè)普遍的缺點(diǎn)，即耐沖擊性能差。這對(duì)于熱塑性聚酯材料而言更為突出，因?yàn)闊崴苄跃埘ケ旧砭痛嬖谥肿渔湹膭傂源蟮膯?wèn)題。因此提高玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯材料的抗沖擊性能是拓寬其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
圍繞著如何提高玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂，包括玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯的抗沖擊性能，人們已經(jīng)做了很多工作。
Ushiroji等在美國(guó)專利No.4,912,150中提出了采用一種乙烯-丙烯嵌段共聚物、功能化接枝聚丙烯以及過(guò)氧化物的混合物作為增韌改性玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂材料的方法。通過(guò)這種方法所獲得的材料具有高韌、高強(qiáng)的特性。
Nangrani等在美國(guó)專利No.4,537,929中提出增韌增強(qiáng)玻璃纖維熱塑性樹(shù)脂材料的方法是先將乙烯-丙烯共聚物馬來(lái)酸酐化，然后再將酸酐化的這種乙烯-丙烯共聚物添加入基體樹(shù)脂中和玻璃纖維共擠出。
Morita等在美國(guó)專利No.4,694,031中提出了一種將功能化改性的乙烯-丙烯共聚物和一種聚烯烴橡膠的混合物作為增韌改性劑的方法。
Matsuno等在美國(guó)專利No.4,707,505中采用了一種由不飽和羧酸接枝改性的乙烯-丙烯共聚物和一種乙丙橡膠的混合物作為增韌改性劑的方法，并對(duì)這種乙烯-丙烯共聚物以及乙丙橡膠的熔融指數(shù)作了嚴(yán)格的規(guī)定。
Morita等在美國(guó)專利No.4,621,115中提出的抗沖改性劑是一種經(jīng)酸酐接枝改性的乙烯-丙烯共聚物。
Hepp在美國(guó)專利No.4,393,153中使用一種核-殼樹(shù)脂作為沖擊改性劑制備出了高抗沖強(qiáng)度、高模量、高彎曲強(qiáng)度以及高拉伸強(qiáng)度的玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯材料。
Iida等在美國(guó)專利No.4,284,540中使用了一種α-烯烴與不飽和羧酸縮水甘油酯的共聚物作為玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯材料的抗沖改性劑。
Ogawa等在美國(guó)專利No.4,506,043中使用了α-烯烴與一元不飽和羧酸的一價(jià)或三價(jià)金屬鹽的共聚物作為玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯材料的抗沖改性劑。
Fromuth等在美國(guó)專利No.4,180,494以及Nakamura等在美國(guó)專利No.3,864,428中都提及了一種以丁二烯為核的核-殼聚合物作為玻璃纖維增強(qiáng)聚酯的沖擊改性劑的方法。
從上述的方法中可以看出，要制備出高抗沖性能，同時(shí)又具備高強(qiáng)、高模、耐熱特點(diǎn)的玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂材料，包括玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性聚酯材料，人們一致選用了一些帶有極性官能基團(tuán)的彈性體或橡膠作為材料的沖擊改性劑。然而，通常這種沖擊改性劑都是作為一種事先制備好的成品添加進(jìn)玻璃纖維增強(qiáng)體系的。為事先制備這些官能化的沖擊改性劑，這無(wú)疑必須增加一筆額外的生產(chǎn)成本，從而增加了玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性材料的整體生產(chǎn)成本。為此，如果能使用一種在擠出過(guò)程中能直接接枝反應(yīng)成形增韌、相容劑，并通過(guò)這種增韌、相容劑同一步增韌改性玻璃纖維增強(qiáng)材料，從而獲得高抗沖性能、高強(qiáng)度、高彈性模量、耐熱的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，那么，在減少了事先制備官能化沖擊改性劑這一工序之后，所獲得材料的制造成本相對(duì)就要降低很多。
本發(fā)明的目的就在于使用這樣一種在擠出過(guò)程中能直接接枝反應(yīng)成形增韌、相容劑，并通過(guò)這種增韌、相容劑進(jìn)一步增韌改性玻璃纖維增強(qiáng)材料，從而獲得高抗沖性能、高強(qiáng)、高模、耐熱玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性PBT材料。

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、沖擊性能優(yōu)異，同時(shí)材料的強(qiáng)度、模量以及耐熱性能得以充分保證的玻璃纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料，包括PBT、玻璃纖維、過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯辛烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯、硬脂酸、抗氧劑，各組份由以下重量百分比配制成(％)PBT 45-80過(guò)氧化物引發(fā)劑 0.05-0.5乙烯辛烯共聚物(Poe) 2-20甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)1-5硬脂酸(SA) 0.1-0.5抗氧劑 0.2-1玻璃纖維 10-37其中，所述抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。本發(fā)明是加入了一種在玻璃纖維增強(qiáng)PBT材料熔融擠出過(guò)程中同步成形的抗沖改性劑。本發(fā)明采用將過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯辛烯共聚物(Poe)、甲基丙烯酸縮水甘油酯、硬脂酸(SA)同步置于玻璃纖維增強(qiáng)PBT體系中熔融擠出，通過(guò)在熔融擠出中接枝反應(yīng)形成極性抗沖改性劑，使得材料的抗沖擊性能得以顯著提高。此外，由于該改性劑本身具有能與PBT樹(shù)脂基體和玻璃纖維表面處理劑發(fā)生反應(yīng)的極性官能團(tuán)，因此在改善材料的沖擊性能的同時(shí)，材料的其他各項(xiàng)物理機(jī)械性能也十分優(yōu)異。
上述復(fù)合材料配方中，所述過(guò)氧化物引發(fā)劑為過(guò)氧化月桂酰、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化環(huán)己酮、過(guò)氧異丙基碳酸叔丁酯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化甲.乙酮、過(guò)氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(6-丁基過(guò)氧基)己烷、過(guò)氧化二叔丁基或2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過(guò)氧基)己炔-3中的一種或其一種以上的組合物。
所述的乙烯辛烯共聚物(Poe)為相對(duì)密度0.88～0.92g/cm3，熔融指數(shù)(MFR)0.5-15g/10min(190℃，2.16Kg)。
所述的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為無(wú)色透明液體，比重(d204)1.074-1.080，折光率(n20D)1.4495，粘度(20℃)2.53厘泊，凝固點(diǎn)低于-60℃，沸點(diǎn)189℃，在水中溶解度2.50％(20℃)，閃點(diǎn)(開(kāi)杯)86℃，環(huán)氧值在≥75。
所述硬脂酸(SA)為一種淡黃色固態(tài)長(zhǎng)鏈脂肪酸，其化學(xué)式為CH3(CH2)16COOH。
所述的PBT為相對(duì)密度1.31～1.35，熔點(diǎn)220～230℃，熔體粘度0.6～0.9的聚對(duì)苯二甲酸丁二酯。
本發(fā)明一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料的制備方法如下(1)按配方中各組份百分含量秤取原料；(2)將玻璃纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理；(3)將PBT、過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯辛烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯、硬脂酸、抗氧劑在高速混合器中干混3-5分鐘；(4)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，其工藝為一區(qū)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
其中，所述硅烷偶聯(lián)劑至少為乙烯基三氯硅烷、乙烯基三〔β-甲氧乙氧基〕硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、β-〔3，4-環(huán)氧環(huán)己基〕乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、N-〔β-氨基乙基〕-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基琉基丙基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷中的一種。
最好選用γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明在玻璃纖維增強(qiáng)PBT體系熔融擠出中同步接枝反應(yīng)成形極性抗沖改性劑，簡(jiǎn)化了材料的整體制備工藝，降低了生產(chǎn)成本。
2、本發(fā)明所制得的玻璃纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料同時(shí)具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能。
3、本發(fā)明提出的玻璃纖維增強(qiáng)PBT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)明在實(shí)施例復(fù)合材料配方中，PBT為相對(duì)密度1.31～1.35，熔點(diǎn)220～230℃，熔體粘度0.3～1.0的聚對(duì)苯二甲酸丁二酯PBT；過(guò)氧化物引發(fā)劑為過(guò)氧化月桂酰、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化環(huán)己酮、過(guò)氧異丙基碳酸叔丁酯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化甲.乙酮、過(guò)氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(6-丁基過(guò)氧基)己烷、過(guò)氧化二叔丁基或2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過(guò)氧基)己炔-3；乙烯辛烯共聚物(Poe)為相對(duì)密度0.88～0.92g/cm3，熔融指數(shù)(MFR)0.5-15g/10min(190℃，2.16Kg)；甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為無(wú)色透明液體，比重(d204)1.074-1.080，折光率(n20D)1.4495，粘度(20℃)2.53厘泊，凝固點(diǎn)低于-60℃，沸點(diǎn)189℃，在水中溶解度2.50％(20℃)，閃點(diǎn)(開(kāi)杯)86℃，環(huán)氧值在≥75；硬脂酸(SA)為一種淡黃色固態(tài)長(zhǎng)鏈脂肪酸，其化學(xué)式為CH3(CH2)16COOH；玻璃纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550處理，直徑為6-17微米，其中硅烷偶聯(lián)劑KH550化學(xué)名稱為γ-氨丙基三乙氧基硅烷；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。
實(shí)施例1將各組份按配方的百分含量秤取，PBT為64.75％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.05％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和抗氧劑1010為0.2％，在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例2將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.73％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.07％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例3將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.71％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例4
將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.68％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.12％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例5將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.21％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯3％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例6將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為63.21％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)8％、甲基丙烯酸縮水甘油酯4％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例7將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為62.21％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)8％、甲基丙烯酸縮水甘油酯5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例8將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.91％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.3％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例9將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.51％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.7％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例10將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為64.31％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)1.1％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例11將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為65.71％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)1％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例12將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為63.71％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)3％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
實(shí)施例13將各組份按配方的百分含量秤取，PBT重量比為62.71％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.09％、乙烯辛烯共聚物(Poe)4％、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.5％、硬脂酸(SA)0.5％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
對(duì)比例1將PBT重量比為69.8％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
對(duì)比例2將PBT重量比為67.8％、Poe2％和1010為0.2％在高速混合器中在室溫狀態(tài)下干混，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)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
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。注射成型模具溫度控制在100℃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)率、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度的數(shù)值進(jìn)行評(píng)判。實(shí)施例1-13及對(duì)比例1-2的配方及各項(xiàng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下各表
表1實(shí)施例1-4配方及材料性能表

從表1的數(shù)據(jù)可以看出，過(guò)氧化物引發(fā)劑的量對(duì)材料的性能影響很大。這是因?yàn)檫^(guò)氧化物的量影響到了甲基丙烯酸縮水甘油酯與乙烯辛烯共聚物之間的接枝反應(yīng)效果，從而影響到所形成的增韌、相容劑對(duì)材料的增韌、相容效果。當(dāng)過(guò)氧化物引發(fā)劑的量過(guò)小時(shí)，甲基丙烯酸縮水甘油酯與乙烯辛烯共聚物之間的反應(yīng)效果不理想，這種增韌、增容效果不佳；當(dāng)過(guò)氧化物引發(fā)劑的量過(guò)大時(shí)，未參與接枝反應(yīng)引發(fā)效果的自由基過(guò)多，間接也影響到材料的性能。從表中數(shù)據(jù)可以看到，理想的過(guò)氧化物引發(fā)劑的添加量在0.09％左右。
表2實(shí)施例3、5、6、7配方及材料性能表

從表2的數(shù)據(jù)可以看出，甲基丙烯酸縮水甘油酯的量對(duì)材料的性能影響很大。當(dāng)甲基丙烯酸縮水甘油酯的量過(guò)小或過(guò)大時(shí)，所生成的增韌、相容劑對(duì)材料的增韌、增容效果都不理想。這可能是因?yàn)?，?dāng)甲基丙烯酸縮水甘油酯的量過(guò)少時(shí)，這種增韌、相容劑的增容效果太差，從而影響材料的最終性能；當(dāng)甲基丙烯酸縮水甘油酯的量過(guò)大時(shí)，體系中未參與反應(yīng)的參與物或是副反應(yīng)產(chǎn)物過(guò)多，從而影響材料的整體性能。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，理想的甲基丙烯酸縮水甘油酯添加量為3％左右。
表3實(shí)施例3、8、9、10配方及材料性能表

從表3的數(shù)據(jù)可以看出，硬酯酸的量對(duì)材料的性能影響很大。當(dāng)硬酯酸的量過(guò)小或過(guò)大時(shí)，所生成的增韌、相容劑對(duì)材料的增韌、增容效果都不理想。這是因?yàn)椋蝉ニ嵩隗w系中主要是起抑制甲基丙烯酸縮水甘油酯與乙烯辛烯共聚物發(fā)生接枝反應(yīng)時(shí)所伴隨的副反應(yīng)的作用。當(dāng)硬酯酸的量過(guò)少時(shí)，不能有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生，副反應(yīng)所形成的生成物增多，接枝反應(yīng)物較少，從而增韌、增容效果差，材料的最終性能變差；當(dāng)硬酯酸的量過(guò)大時(shí)，這種抑制作用過(guò)于強(qiáng)烈，所生成的接枝產(chǎn)物也變少，從而也影響材料的整體性能。
從表中的數(shù)據(jù)可以看出，理想的硬酯酸的添加量為0.5％左右。
表4實(shí)施例3、11、12、13配方及材料性能表

從表4的數(shù)據(jù)可以看出，乙烯辛烯共聚物的量對(duì)材料的性能影響最大。這是很顯然的，因?yàn)檫@種增韌-相容劑的主體即為乙烯辛烯共聚物，因此，當(dāng)其量太少時(shí)，所生成的增韌-相容劑也少，這種增韌、增容效果不足，從而材料的性能較差。而當(dāng)其添加量過(guò)大時(shí)，所生成的增韌-相容劑過(guò)多，增韌效果雖然明顯，材料的韌性好，但同時(shí)材料的強(qiáng)度損失過(guò)大。
從表中的數(shù)據(jù)可以看出，理想的乙烯辛烯共聚物的添加量為2％左右。
表5實(shí)施例3與對(duì)比例1、2配方及材料性能表

從表5的數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)比例1無(wú)任何增韌、相容劑，因此其材料的沖擊韌性相對(duì)較低，同時(shí)材料的強(qiáng)度也不理想；對(duì)比例2以未功能化接枝處理的乙烯辛烯共聚物為增韌劑，由于這種增韌劑同體系中其他組分之間的相容效果差，因此不僅材料的韌性提高不大，而且材料的其他物理機(jī)械性能下降很大。
權(quán)利要求
1.一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料，包括PBT和玻璃纖維，其特征在于，還包括過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯辛烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯、硬脂酸、抗氧劑，各組份由以下重量百分比配制成(％)PBT45-80過(guò)氧化物引發(fā)劑 0.05-0.5乙烯辛烯共聚物 2-20甲基丙烯酸縮水甘油酯 1-5硬脂酸 0.1-0.5抗氧劑 0.2-1玻璃纖維 10-37其中，所述抗氧劑為四[β-(3，5-二特丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料，其特征在于，所述過(guò)氧化物引發(fā)劑為過(guò)氧化月桂酰、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化環(huán)己酮、過(guò)氧異丙基碳酸叔丁酯、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化甲.乙酮、過(guò)氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(6-丁基過(guò)氧基)己烷、過(guò)氧化二叔丁基或2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過(guò)氧基)己炔-3中的一種或其一種以上的組合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料，其特征在于，所述乙烯辛烯共聚物相對(duì)密度0.88～0.92g/cm3，熔融指數(shù)0.5-15g/10min(190℃，2.16Kg)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料，其特征在于，甲基丙烯酸縮水甘油酯為粘度(20℃)2.53厘泊，凝固點(diǎn)低于-60℃，沸點(diǎn)189℃，環(huán)氧值≥75。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，其方法如下(1)按配方中各組份百分含量秤取原料；(2)將玻璃纖維經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理；(3)將PBT、過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯辛烯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯、硬脂酸、抗氧劑在高速混合器中干混3-5分鐘；(4)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，其工藝為一區(qū)230～250℃，二區(qū)235～255℃，三區(qū)235～255℃，四區(qū)240～250℃；停留時(shí)間為1-2分鐘，壓力為12-18Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑至少為乙烯基三氯硅烷、乙烯基三〔β-甲氧乙氧基〕硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、β-〔3，4-環(huán)氧環(huán)己基〕乙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、N-〔β-氨基乙基〕-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基琉基丙基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三甲氧基硅烷中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
全文摘要
本發(fā)明一種高抗沖的玻璃纖維增強(qiáng)PBT復(fù)合材料涉及一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料組成為PBT45－80％、過(guò)氧化物引發(fā)劑0.05－0.5％、乙烯辛烯共聚物(Poe)2－20％、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)1－5％、硬脂酸(SA)0.1－0.5％、抗氧劑0.2－1％、玻璃纖維10－37％。其制備方法是以PBT為基體，過(guò)氧化物引發(fā)劑、乙烯辛烯共聚物(Poe)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、硬脂酸(SA)、抗氧劑干混后和玻璃纖維經(jīng)熔融擠出、造粒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、材料抗沖性能好，同時(shí)材料各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)C08L67/00GK1563188SQ20041001780
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者翁永華, 張祥福, 周文 申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料有限公司