適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物及其制備方法，屬于高分子材 料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 納米注塑是指納米成型技術(shù)，是金屬和塑料以納米技術(shù)結(jié)合的工藝，先將金屬表 面通過(guò)納米處理使得金屬表面形成納米級(jí)的凹坑，通過(guò)注塑使塑料進(jìn)入納米級(jí)的凹坑，使 金屬與樹(shù)脂連接在一起。這種技術(shù)使得塑料和金屬一體成型，不但可以兼顧金屬外觀質(zhì)感， 也可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品更輕薄，廣泛的應(yīng)用于手機(jī)、筆記本等3C產(chǎn)品中。
[0003] 日本大成公司在US20140305903A1專利里指出，改性的PPS和TOT可以通過(guò)注塑的 方法直接粘附在經(jīng)過(guò)納米工藝處理的金屬表面、但是使用PBT存在粘結(jié)力不足的現(xiàn)象，提高 PBT與金屬的粘結(jié)力是納米注塑需要解決的問(wèn)題。
[0004] 納米注塑通常是在3C產(chǎn)品的金屬外殼上直接注塑螺絲柱，對(duì)材料的剛性和尺寸穩(wěn) 定性提出了非常苛刻的要求。通常在PPS和PBT中添加高含量的玻璃纖維來(lái)獲得高剛性，但 是由于玻纖各向異性，造成不同流動(dòng)方向的線性膨脹系數(shù)差異大，易造成納米注塑時(shí)翹曲 的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組 合物及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供了一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其包括按重量 份數(shù)計(jì)的如下組分： PBT樹(shù)脂： 50~70份；
[0008] PS-ΜΑΗ樹(shù)脂： 5~10份： 滑石粉： 5~20份； 玻璃纖維: 5~30份；
[0009] 增韌劑： 5~10份 抗氧劑： 0.1~1份； 潤(rùn)滑劑： 0.1~1份。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述PBT樹(shù)脂特性粘度為0.45~1.20。特性粘度是使用苯酸/四氯 乙烷(重量1/1)的混合溶劑，在25°C下測(cè)定的值。PBT特性粘度低于0.45時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度不足， 高于1.2時(shí)，粘度太大，會(huì)造成在擠出過(guò)程中玻纖破碎。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述的含有PS-ΜΑΗ樹(shù)脂的數(shù)均分子量為50000~120000,其中ΜΑΗ 重量百分?jǐn)?shù)為1~8 % αΜΗ含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)度，產(chǎn)生凝膠。
[0012] 作為優(yōu)選方案，所述的滑石粉粒徑2~15μπι。
[0013] 作為優(yōu)選方案，所述的玻璃纖維的橫截面呈圓形或橢圓形。
[0014] 作為優(yōu)選方案，所述的玻璃纖維的長(zhǎng)度為3~6mm，橫截面為圓形的玻璃纖維的直 徑為8~12um。
[0015] 作為優(yōu)選方案，所述的增韌劑包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基 丙烯酸甲酯/丙烯酸類聚合物、丙烯酸類增韌劑、丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲 酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸 乙烯共聚物-功能化馬來(lái)酸酐。
[00?6]作為優(yōu)選方案，所述的抗氧劑選自抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或 幾種。
[0017] 作為優(yōu)選方案，所述的潤(rùn)滑劑包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種 或幾種。
[0018] 第二方面，本發(fā)明還提供了一種如前述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物的制 備方法，其包括如下步驟：
[0019] 將PBT樹(shù)脂、PS-ΜΑΗ樹(shù)脂、玻璃纖維、滑石粉、增韌劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑混合后進(jìn)行 共混造粒；
[0020] 進(jìn)行熔融擠出，得到所述適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0022] 本發(fā)明所提供的聚酯組合物，通過(guò)引入ΜΑΗ官能團(tuán)，提高了材料的極性，提高了樹(shù) 脂與金屬的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)引入滑石粉，使得樹(shù)脂在沿著流動(dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向的線 性膨脹系數(shù)差降低，低翹曲，使得材料尺寸穩(wěn)定性提高。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0024]以下實(shí)施例及對(duì)比例中選用的ΡΒΤ黏度為0.8，PS-MAH中ΜΑΗ的含量為5%，滑石粉 粒徑為5um，玻纖規(guī)格為直徑8um、長(zhǎng)度6mm的短纖，增韌劑用陶氏公司的EXL2691Α，抗氧劑為 Ciba公司的Irganox 1076和Irganox 168,其重量比為1:1;潤(rùn)滑劑為市售的季戊四醇硬脂 酸。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0027] 一、按重量份稱取各組分：PBT: 70，PS-ΜΑΗ: 10 ;滑石粉：5 ;玻璃纖維：15，增韌劑 EXL-2691A: 5，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤(rùn)滑劑 PETS: 0 · 3;
[0028]二、將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0031] 一、按重量份稱取各組分：PBT: 70 ; PS-ΜΑΗ: 10 ;滑石粉：20 ;玻璃纖維：5，增韌劑 EXL-2691A: 5，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤(rùn)滑劑 PETS: 0 · 3;
[0032]二、將原材料從喂料口喂入，在200~280°C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0035] 一、按重量份稱取各組分：PBT: 50，PS-ΜΑΗ: 5，滑石粉：20，玻璃纖維：20，增韌劑 EXL-2691A: 5，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤(rùn)滑劑 PETS: 0 · 3;
[0036]二、將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0037] 對(duì)比例1
[0038] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0039] 一、按重量份稱取各組分：PBT:70,玻璃纖維：20,增韌劑EXL-2691A:10,抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤(rùn)滑劑 PETS: 0 · 3;
[0040]二、將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0041 ] 對(duì)比例2
[0042] -種適合納米注塑的低翹曲的聚酯組合物，該方法包括以下步驟：
[0043] (1)按重量份稱取各組分:PBT: 60，玻璃纖維：30，增韌劑EXL-2691A: 10，抗氧劑 1010:0 · 1，抗氧劑 168:0 · 1，潤(rùn)滑劑 PETS: 0 · 3;
[0044] ( 2 )將原材料從喂料口喂入，在2 0 0~2 8 0 °C下熔融擠出，螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為 500rpm，壓力為2MPa，經(jīng)過(guò)熔融擠出，造粒即得到產(chǎn)品。
[0045] 實(shí)施例4
[0046] 各對(duì)比例及實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果和納米注塑結(jié)合力結(jié)果如表1所示。按照 US20140305903A1專利里介紹的方法對(duì)金屬表面進(jìn)行處理，然后測(cè)金屬與塑料之間的結(jié)合 力。沖擊強(qiáng)度按照ASTM D256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，樣條厚度為1/8" ；CLTE(線性膨脹系數(shù))按照ISO 11359-2-1999標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在N2環(huán)境下，以5°C/min的速度從-40°C升溫到40°C。
[0047] 表 1
[0048]
[0049] 由表1可知，本發(fā)明所提供的該種聚酯組合物，通過(guò)引入ΜΗ官能團(tuán)，提高了材料的 極性，提高了樹(shù)脂與金屬的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)引入滑石粉，使得樹(shù)脂在沿著流動(dòng)方向和垂直于 流動(dòng)方向的線性膨脹系數(shù)差降低，低翹曲，使得材料尺寸穩(wěn)定性提高。
[0050] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組 分： PBT樹(shù)脂； 50~70份； PS-ΜΑΗ樹(shù)脂： 5~10份； 滑石粉: 5~20份； 玻璃纖維： 5~30份； 增韌劑： 5~10份； 抗氧劑： 0.1~1份； 潤(rùn)滑劑： 0.1~1份。2. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述PBT樹(shù)脂 特性粘度為0.45~0.8。3. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的含有 PS-ΜΑΗ樹(shù)脂的數(shù)均分子量為50000~120000,其中ΜΑΗ重量百分?jǐn)?shù)為1~8%。4. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的滑石粉 粒徑2~15μπι。5. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的玻璃纖 維的橫截面呈圓形或橢圓形。6. 如權(quán)利要求1或5所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的玻 璃纖維的長(zhǎng)度為3~6mm，橫截面為圓形的玻璃纖維的直徑為8~12um。7. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的增韌劑 包括甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸類聚合物、丙烯酸類 增韌劑、丙烯酸-硅橡膠類增韌劑、乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸酯-甲 基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物或者乙烯-醋酸乙烯共聚物-功能化馬來(lái)酸酐。8. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的抗氧劑 選自抗氧劑245、抗氧劑1076、抗氧劑168中的一種或幾種。9. 如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑 包括硅酮粉、季戊四醇酯、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種。10. -種如權(quán)利要求1所述的適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟： 將PBT樹(shù)脂、PS-ΜΑΗ樹(shù)脂、玻璃纖維、滑石粉、增韌劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑混合后進(jìn)行共混 造粒； 進(jìn)行熔融擠出，得到所述適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物及其制備方法，其包括按重量份數(shù)計(jì)的如下組分：PBT樹(shù)脂50～70份；PS-MAH樹(shù)脂5～10份；滑石粉5～20份；玻璃纖維5～30份；增韌劑5～10份；抗氧劑0.1～1份；潤(rùn)滑劑0.1～1份。該聚酯組合物的制備方法為：將各種樹(shù)脂、玻璃纖維、滑石粉、增韌劑、抗氧劑和潤(rùn)滑劑混合后進(jìn)行共混造粒；進(jìn)行熔融擠出，得到所述適合納米注塑的低翹曲聚酯組合物。本發(fā)明所提供的聚酯組合物，通過(guò)引入MAH官能團(tuán)，提高了材料的極性，提高了樹(shù)脂與金屬的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)引入滑石粉，使得樹(shù)脂在沿著流動(dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向的線性膨脹系數(shù)差降低，低翹曲，使得材料尺寸穩(wěn)定性提高。
【IPC分類】C08K5/103, C08K7/14, C08L67/02, C08K3/34, C08L51/00, C08K13/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105440600
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510969095
【發(fā)明人】柏蓮桂, 李強(qiáng), 羅明華, 辛敏琦
【申請(qǐng)人】上海錦湖日麗塑料有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日