專利名稱：增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，涉及一種工程塑料，具體涉及一種環(huán)保型增韌聚對(duì) 苯二甲酸丁二醇酯工程塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT )是一種傳統(tǒng)的半結(jié)晶性工程塑料，作為一種重要的熱 塑性工程塑料，廣泛應(yīng)用在汽車、電子、電器等行業(yè)。它具有高的結(jié)晶度和結(jié)晶速率及優(yōu)異 的加工性能，已成為五大通用工程塑料中的一個(gè)重要成員，但純PBT缺口沖擊強(qiáng)度低的缺 點(diǎn)和其在高溫下耐化學(xué)溶劑性差的缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。長期以來，對(duì)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料進(jìn)行改性很難達(dá)到像超韌尼 龍那樣，在韌性方面不僅在常溫下能達(dá)到“超韌”材料效果，而且在低溫下材料也能具有很 好的韌性。通常PBT通過與彈性體共混來改善沖擊性能是目前廣泛采用的方法。然而，單 純采用彈性體增韌PBT在獲得高沖擊韌性的同時(shí)，造成材料強(qiáng)度的大幅度下降，且材料在 低溫零下溫度條件下使用時(shí)，材料的高沖擊韌性卻大幅度下降，同時(shí)在高溫條件且在與化 學(xué)溶劑接觸下實(shí)際使用時(shí)，材料的韌性變得很差，因此限制了其在制冷行業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材和要 求在低溫下具有好的韌性及在高溫下接觸化學(xué)溶劑要求材料具有良好韌性的需求領(lǐng)域的 應(yīng)用。由于通常的增韌PBT工程塑料只在常溫下具有良好的韌性，而無法達(dá)到“超韌”效 果，不耐低溫和不耐高溫下的化學(xué)溶劑性。能同時(shí)滿足常溫下具有超韌性，低溫條件下韌 性好，且能在高溫下耐化學(xué)溶劑即制冷劑好的增韌PBT工程塑料在國內(nèi)外市場上均屬于空 白，因此開發(fā)可用于滿足制冷行業(yè)壓縮機(jī)實(shí)際使用要求的增韌PBT工程塑料，具有廣闊的 市場空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)提供一種能同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本、耐低溫且耐化學(xué)溶劑性好的環(huán)保型的增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)施的
一種增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，其組成以重量計(jì)為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂65%-89%，復(fù)配增韌劑10%-30%，復(fù)配抗氧劑0. 5%_3%，潤滑劑0. 5%_2% ；所述的復(fù)配 增韌劑由D、E、F三種不同類型的增韌劑組成D是馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，E是甲基丙 烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，F(xiàn)是乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯 (GMA)無規(guī)三元共聚物；所述的復(fù)配抗氧劑是由A、B、C三種不同類型的抗氧劑組成A是 受阻酚類抗氧劑，B是亞磷酸酯類抗氧劑，C硫代硫酸酯類抗氧劑。沖擊強(qiáng)度是衡量材料韌性好壞的重要指標(biāo)，通常在高分子材料中提到材料的韌性達(dá)到“超韌”效果，則指材料的缺口沖擊強(qiáng)度在沖擊強(qiáng)度測試儀下材料沖不斷，或者是沖擊 強(qiáng)度值> 80kj/m2。本發(fā)明的增韌PBT工程塑料極大改善了耐低溫零下30°C的韌性和耐化 學(xué)溶劑即防凍液和冷凍機(jī)油性，本發(fā)明配方及工藝簡單，成本低，產(chǎn)品可反復(fù)加工成型。本 發(fā)明的增韌PBT工程塑料具有以下特性拉伸強(qiáng)度為37MPa，彎曲強(qiáng)度為56MPa，簡支梁缺 口沖擊強(qiáng)度為88kJ/m2，在零下30°C下簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度為36 kj/m2，且在制冷壓縮機(jī)內(nèi) 150°C條件下化學(xué)溶劑為制冷劑134a和冷凍機(jī)油15H，2. 5MPa壓力下煮沸168小時(shí)，結(jié)果冷 凍機(jī)油溶液不變色、無絮狀物、不顯酸性，且材料表面光滑并具有良好的韌性。本發(fā)明采用兩種不同類型的增韌劑復(fù)配協(xié)同增韌，達(dá)到了材料在常溫下的超韌化 和低溫零下30°C仍具有良好沖擊性能的效果，同時(shí)采用不同類型的抗氧化體系復(fù)配，實(shí)現(xiàn) 了材料具有良好韌性的同時(shí)，能在高溫且接觸化學(xué)溶劑(制冷劑和防凍液)條件下使用仍具 有良好韌性，且該材料對(duì)環(huán)境友好，環(huán)境關(guān)聯(lián)物質(zhì)含量符合歐盟RoHS和REACH法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要 求。作為優(yōu)選，所述的復(fù)配增韌劑的組成以重量計(jì)為D 25%-45%，E 30%_45%，F(xiàn) 15%-30%。作為優(yōu)選，所述的復(fù)配抗氧劑的組成以重量計(jì)為A 20%_35%，B30%-60%, C 20%-35%。作為優(yōu)選，所述的受阻酚類抗氧劑選自抗氧劑1010、1076、IRGAN0X245和含硫受 阻酚類抗氧劑300中的一種，所述的亞磷酸酯類抗氧劑選自抗氧劑168、626、627A和S9228 中的一種，所述的硫代硫酸酯類抗氧劑選自DLTP、DLTDP和DSTP中的一種。作為優(yōu)選，所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯(PETS)。作為優(yōu)選，所述的馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝 POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配物。一種所述的增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法，包括如下步驟
(1)按配方中重量百分比準(zhǔn)確稱量聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂、復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌 劑和潤滑劑，并預(yù)先將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂在120°c 140°C條件下干燥2 4小 時(shí)，控制樹脂的含水率在0. 05%以下；
(2)將干燥后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂冷卻至室溫后與復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌劑 和潤滑劑充分混合；
(3)將步驟(2)得到的混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融、塑化、擠出、牽引、冷卻、切 粒，烘干后得到產(chǎn)品。作為優(yōu)選，步驟中(3)的擠出溫度為220 245°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為 250 "C。本發(fā)明還提供一種能實(shí)現(xiàn)低成本、高韌性且能實(shí)現(xiàn)增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工 程塑料具有良好耐化學(xué)溶劑即制冷劑和防凍液性的復(fù)配抗氧劑體系。復(fù)配抗氧劑體系的組 成以重量計(jì)為=A 20%-35% ；B30%-60% ；C 20%_35%。本發(fā)明還提供一種能實(shí)現(xiàn)具有低成本、常溫下具有超韌性、在零下30°C時(shí)仍具有 良好韌性且材料在制冷壓縮機(jī)內(nèi)150°C，化學(xué)溶劑為制冷劑134a+冷凍機(jī)油15H，2. 5MPa壓 力下煮沸168小時(shí)，增韌PBT工程塑料仍具有良好的韌性的復(fù)配抗氧化和復(fù)配增韌體系。 所述的復(fù)配抗氧化和復(fù)配增韌體系的組成以重量計(jì)為A 20%-35%, B30%-60%, C 20%_35%，D25%-45%, E 30%-45%, F 15%_30%。本發(fā)明的工程塑料達(dá)到了“超韌”的效果，解決了常規(guī)增韌劑增韌PBT在獲得高沖 擊韌性的同時(shí)造成材料強(qiáng)度的大幅度下降，且材料在低溫零下溫度條件下使用時(shí)，材料的 高沖擊韌性卻大幅度下降，同時(shí)在高溫條件且在與化學(xué)溶劑接觸下實(shí)際使用時(shí)，材料的韌 性變得很差等問題，實(shí)現(xiàn)了耐低溫、耐化學(xué)溶劑性好和低成本等優(yōu)異性能。本發(fā)明的增韌聚 對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料可廣泛用于制冷行業(yè)、有耐低溫韌性要求和耐化學(xué)溶 劑性好的電子電器、機(jī)器機(jī)械和運(yùn)動(dòng)器材等的塑件。與現(xiàn)有的工程塑料相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)、在常溫下材料的簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度彡80kj/m2，達(dá)到超韌工程塑料的要求；
(2)、在低溫即零下30°C條件下，材料仍具有良好的韌性，簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度 彡 30kj/m2 ；
(3)、材料在制冷壓縮機(jī)內(nèi)150度條件下化學(xué)溶劑為制冷劑134a+冷凍機(jī)油15H，2.5MPa 壓力下煮沸168小時(shí)，結(jié)果冷凍機(jī)油溶液不變色、無絮狀物、不顯酸性，且材料表面光滑，仍 具有良好的韌性。(4)、環(huán)境友好性、環(huán)境關(guān)聯(lián)物質(zhì)含量符合歐盟RoHS和REACH法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的低成本增 韌PBT工程塑料。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例；這些實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的補(bǔ)充和說明； 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。以下實(shí)施例中所使用的技術(shù)，除非特別說明，均為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的常規(guī) 技術(shù)；所使用的儀器設(shè)備、試劑等，除非是本說明書特別說明，均為本領(lǐng)域的研究和技術(shù)人 員可以通過公共途徑獲得的。本發(fā)明實(shí)施例中用到的試劑來源如下
D:馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，北京鼎基化學(xué)有限公司，型號(hào)為g-PE ； E:甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，LG化學(xué)，型號(hào)為EM-500 ； F:乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)無規(guī)三元共聚物，阿科瑪公司， 型號(hào)為AX-8900 ；
潤滑劑為市售的季戊四醇硬脂酸酯(PETS)；
復(fù)配抗氧劑A為汽巴公司提供的抗氧劑1010，B為康普頓公司提供的抗氧劑627A，C為 雅寶公司提供的抗氧劑DLTP。實(shí)施例1-9
本發(fā)明實(shí)施例中增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法如下
(1)按表1的配方準(zhǔn)確稱量聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂、潤滑劑、復(fù)配抗氧劑和復(fù)配增 韌劑，并預(yù)先將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂在120°C 140°C溫度下干燥2 4小時(shí)，控制 樹脂的含水率在0. 05%以下；
(2)將干燥后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂冷卻至室溫后與潤滑劑、復(fù)配抗氧劑和復(fù) 配增韌劑通過高速混合機(jī)或雙螺旋混合氣充分混合6 8分鐘；
(3)將步驟(2)得到的混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融、塑化、擠出、牽引、冷卻、切粒，烘干后得到產(chǎn)品。擠出溫度為220 245°C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為250°C。
表 權(quán)利要求
1.一種增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，其特征在于該工程塑料的組成以重量計(jì) 為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂65%-89%，復(fù)配增韌劑10%-30%，復(fù)配抗氧劑0. 5%_3%，潤滑 劑 0. 5%-2% ；所述的復(fù)配增韌劑由D、E、F三種不同類型的增韌劑組成D是馬來酸酐接枝聚烯烴彈 性體，E是甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯三元共聚物，F(xiàn)是乙烯一丙烯酸甲酯一甲基丙 烯酸縮水甘油酯(GMA)無規(guī)三元共聚物；所述的復(fù)配抗氧劑是由A、B、C三種不同類型的抗氧劑組成A是受阻酚類抗氧劑，B是 亞磷酸酯類抗氧劑，C硫代硫酸酯類抗氧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程塑料，其特征在于所述的復(fù)配增韌劑的組成以重量計(jì) 為=D 25%-45%，E 30%-45%，F(xiàn) 15%_30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程塑料，其特征在于所述的復(fù)配抗氧劑的組成以重量計(jì) 為:A 20%-35%，B30%-60%, C 20%_35%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的受阻酚類抗氧劑選 自抗氧劑1010、1076、IRGAN0X245和含硫受阻酚類抗氧劑300中的一種，所述的亞磷酸酯 類抗氧劑選自抗氧劑168、626、627A和S9228中的一種，所述的硫代硫酸酯類抗氧劑選自 DLTP, DLTDP 和 DSTP 中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的潤滑劑為季戊四醇 硬脂酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的工程塑料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯 烴彈性體為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配 物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工程塑料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體 為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程塑料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體 為馬來酸酐接枝PE、馬來酸酐接枝POE和馬來酸酐接枝EPDM中的一種或兩種復(fù)配物。
9.一種權(quán)利要求1所述的增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料的制備方法，其特征在 于包括如下步驟(1)按配方中重量百分比準(zhǔn)確稱量聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂、復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌 劑和潤滑劑，并預(yù)先將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂在120°C 140°C條件下干燥2 4小 時(shí)，控制樹脂的含水率在0. 05%以下；(2)將干燥后的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂冷卻至室溫后與復(fù)配抗氧劑、復(fù)配增韌劑 和潤滑劑充分混合；(3)將步驟(2)得到的混合料送入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融、塑化、擠出、牽引、冷卻、切 粒，烘干后得到產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于步驟中(3)的擠出溫度為220 2450C，雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭溫度為250V。
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及一種工程塑料，具體涉及一種環(huán)保型增韌聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料及其制備方法。本發(fā)明增韌PBT工程塑料的組成以重量計(jì)為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂65%-89%，復(fù)配增韌劑10%-30%，復(fù)配抗氧劑0.5%-3%，潤滑劑0.5%-2%。本發(fā)明得到的PBT工程塑料材料具有低成本、常溫下具有超韌性、耐低溫韌性好、高溫下耐化學(xué)溶劑性好和符合歐盟RoHS和REACH法規(guī)環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)，解決了常規(guī)增韌劑增韌PBT工程塑料在常溫下具有高沖擊韌性而材料彎曲強(qiáng)度偏低；在低溫零下使用時(shí)，材料的高沖擊韌性大幅度下降、實(shí)際使用變脆的問題；高溫條件與化學(xué)溶劑(冷凍液和制冷劑)接觸下材料由韌性變?yōu)榇嘈缘膯栴}。
文檔編號(hào)C08L51/00GK102002215SQ20101051769
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者畢立, 胡英緒, 賈義軍, 趙春梅, 趙欣, 陳宇 申請(qǐng)人:余姚市凡偉工程塑料有限公司