本發(fā)明涉及高分子材料,特別是涉及一種玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene?terephthalate,pbt)是重要的半結(jié)晶型熱塑性聚酯材料,以其優(yōu)異的性能被廣泛研究和應(yīng)用,是五大工程塑料之一,被廣泛應(yīng)用到電子電氣、家電、汽車、紡織等行業(yè)中。但與其它聚酯材料相比,pbt在長期耐高溫實(shí)驗(yàn)中性能衰減快,通常190℃熱氧老化1000小時后,拉伸性能衰減到50%以下。
2、為了提高pbt的耐熱性,開發(fā)具有長期耐高溫性能的聚酯材料,通常是將已知具有更高耐熱性的材料與pbt共混改性制備成聚酯合金材料。如專利cn110041667a中,制備了一種pbt/lcp合金材料,利用lcp的高耐熱性和高結(jié)晶性能,提高pbt結(jié)晶速率,提升pbt剛性和耐熱性。專利cn114773800a中,開發(fā)一種pct/pbt合金組合物,具有高熔體流動性和產(chǎn)期耐熱氧老化性能,經(jīng)200℃高溫老化1000小時處理后,性能保持率高,仍具有較高的光放射率,但該方案中優(yōu)選pct與pbt樹脂重量比在17-22之間,表明該聚酯合金材料仍是以耐高溫性能好的pct材料為主體,而pbt含量則較少。與之類似,專利cn108530887a中,將聚酯材料與半芳香族聚酰胺共混,得到具有高耐熱性能的合金材料,除了主要依賴耐高溫尼龍普遍優(yōu)異的耐熱性之外,由于該體系中聚酰胺和聚酯相容性較差,因此需要添加氨基苯磺酸類化合物與醇胺類化合物促進(jìn)相容性才能實(shí)現(xiàn)較高的耐熱性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于,提供一種耐長期熱老化性能好的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金。
2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
3、一種玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,按重量份計(jì),包括以下組分:
4、pbt與abs總重量份???????100份;
5、玻璃纖維???????????????5-30份;
6、其中,pbt與abs的重量比為(4-1):(1-3),且abs中橡膠含量為8-30wt%,pbt樹脂端羧基含量小于30?mmol/kg;
7、所述的玻璃纖維的長徑d與短徑d之比70>d/d>35的數(shù)量的比例低于20wt%。
8、優(yōu)選的,pbt與abs的重量比為(3-1):(1-2)。
9、更優(yōu)選的,pbt與abs的重量比為(2-1):1。
10、優(yōu)選的,pbt樹脂端羧基含量為15-30mmol/kg。
11、更優(yōu)選的,pbt樹脂端羧基含量為20-30mmol/kg。
12、本發(fā)明對于pbt的特性粘度沒有特別的限定,常用pbt的特性粘度可以是0.8-1.2dl/g(25℃),測試方法依據(jù)gb/t?14190-2017。
13、端羧基含量根據(jù)gb/t?14190-2008進(jìn)行測試。
14、優(yōu)選的,abs中橡膠含量為10-20wt%。
15、abs是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,本發(fā)明對于三種單體的含量沒有限制,丙烯腈含量范圍是10-30wt%、丁二烯含量范圍8-30wt%、苯乙烯含量范圍40-75wt%。
16、能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的abs可以是市售產(chǎn)品也可以通過自制獲得,自制方法參考張偉的《pc/abs合金相容性與阻燃性的研究》第20-21頁記載的方法。
17、能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的pbt樹脂可以是市售產(chǎn)品和通過自制獲得,自制方法為:采用直接酯化法合成,以對苯二甲酸(pta)和1,4-丁二醇(bdo)為原料,催化劑使用鈦酸四丁酯,同時加入酯化釜中完成酯化反應(yīng),壓力30-40kpa,溫度230-250℃,酯化物經(jīng)預(yù)聚釜反應(yīng)停留0.5-1小時,并在80-120pa真空氛圍和240-250℃下縮聚,得到pbt樹脂。調(diào)控n(bdo)/n(pta)投料比來調(diào)控端羧基,n(bdo)/n(pta)=1.10-1.15時,獲得高端羧基pbt;n(bdo)/n(pta)=1.16-1.20時,獲得中端羧基pbt;n(bdo)/n(pta)=1.21-1.23時,獲得低端羧基pbt。
18、優(yōu)選的,所述的玻璃纖維的長徑d與短徑d之比70>d/d>35的數(shù)量的比例為10-20wt%。
19、所述的長徑d為樹脂基體中玻璃纖維的保留長度,短經(jīng)d為玻璃纖維的直徑。能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的玻璃纖維可以是圓形玻璃纖維、扁平玻璃纖維,圓形玻璃纖維時短徑d為纖維的直徑,扁平玻璃纖維時短徑d為較長的直徑。能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的短徑d的范圍是9-15μm。并且,d/d<35的玻璃纖維的d/d范圍優(yōu)選10<d/d<35。
20、可以根據(jù)實(shí)際需要選擇是否加入0-2份含量的助劑,所述的助劑選自抗氧劑、潤滑劑、耐候劑中的至少一種。耐候劑可以是耐紫外線劑等。
21、本發(fā)明玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金的制備方法,包括以下步驟:按照配比,將各組分通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒,得到玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金。
22、本專利中考察的是玻璃纖維的長徑d與短徑d的比值,具體的,玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金中,玻璃纖維的長徑d與短徑d之比d/d的測試方法為:取5g材料在650℃馬弗爐中處理2h得到材料灰分,取5-10mg灰分至于表面皿內(nèi),加入10ml去離子水并使灰分均勻分散,使用二次元顯微鏡進(jìn)行放大觀察,測量視野內(nèi)玻纖的長徑d和短徑d。取5個不同位置的視野區(qū)域,共計(jì)200根玻纖的長徑d和短徑d的數(shù)據(jù),并對d/d取平均值。
23、玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金的應(yīng)用,用于電子電器領(lǐng)域。
24、本發(fā)明具有如下有益效果:
25、本發(fā)明通過選用特定橡膠含量的abs與特定端羧基含量的pbt進(jìn)行復(fù)配,abs的雙鍵在高溫下容易形成交聯(lián)產(chǎn)物,制件出現(xiàn)明顯的皮-芯效應(yīng),abs在制件皮層會形成明顯的阻隔層,阻隔氧氣滲入及后續(xù)老化,所以芯層老化緩慢,性能得以保持。進(jìn)一步的,控制合金中玻璃纖維的70>d/d>35的數(shù)量的比例,能夠獲得一種長期耐熱老化性能好的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金。
1.一種玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,按重量份計(jì),包括以下組分:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,pbt與abs的重量比為(3-1):(1-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,pbt與abs的重量比為(2-1):1。
4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,pbt樹脂端羧基含量為15-30?mmol/kg?。
5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,pbt樹脂端羧基含量為20-30?mmol/kg?。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,abs中橡膠含量為10-20wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,所述的玻璃纖維的長徑d與短徑d之比70>d/d>35的數(shù)量的比例為10-20wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金,其特征在于,按重量份計(jì),還包括0-2份助劑,所述的助劑選自抗氧劑、潤滑劑、耐候劑中的至少一種。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:按照配比,將各組分通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒,得到玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金。
10.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述玻纖增強(qiáng)pbt/abs合金的應(yīng)用,其特征在于,用于電子電器領(lǐng)域。