[發明專利]一種低翹曲高剛性導電PBT復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210425019.1
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103788588A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 朱愛華;張劍;程方清;趙志剛;岳同健
• 申請（專利權）人: 上海長偉錦磁工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L55/02;C08L25/12;C08L25/10;C08L51/00;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/14
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 曾少麗

技術領域

本發明涉及一種高分子復合工程材料，特別是涉及一種低翹曲高剛性導電PBT復合材料及其制備方法。

背景技術

聚對苯二甲酸丁二酯（簡稱PBT）材料作為五大工程塑料之一，因其優良的耐熱性、阻燃性、成型加工性可被應用于打印機、印鈔機、開票機等需要送紙操作的領域，以取代金屬制造的零部件，在滿足功能性要求的同時，也達到了輕量化和降低成本的要求。由于這些替代部件多為關鍵功能鍵，因此除了要保證較高強度的同時，還必須要有很好的導電性，以便能及時消除紙張之間摩擦和紙張與零部件摩擦產生的電荷，同時要達到組裝和送紙平穩，制品必須平整度高，沒有翹曲。

然而普通的增強PBT材料的翹曲變形大，導電性能一般，翹曲問題和導電問題一度使PBT的市場陷于窘境，目前各生產廠家非常重視對于低翹曲和高導電性的PBT材料的研究，目前廣泛使用的解決PBT翹曲和導電問題的方法是采用礦物填充、石墨纖維、金屬粉或玻纖復合填充來降低翹曲問題，提高導電性，在這方面已做過很多工作。

Kochanowski等在美國專利No.4460731、Phipps在美國專利No.4140669，Kokai在日本專利No.60-124649和Kohyo在日本專利No.1-502833中提到使用滑石粉和玻纖混合填充的方法，Goedde等在美國專利No.4203887中提供了一種使用硅酸鈣和硅烷處理的陶土的方法，雖然這些方法可以使得PBT材料的翹曲得到一定改善，但材料的強度和韌性受到了損害，并且沒有提及對PBT材料導電性能的影響。

Hepp在美國專利No.4393153中以及Keep在美國專利No.4874809中提出了添加云母和橡膠的方法，雖然PBT材料的翹曲問題和韌性問題得到改善，但材料的強度和導電性能一般。

翁永華等人在專利CN1563186A中通過添加鎂鹽晶須，使得PBT材料的翹曲得到較為理想的改善，同時對材料具有一定的增強效果，但他沒有提及這些添加物對PBT材料導電性能的影響。

Wilder等在美國專利No.5075354中采用了一種經過特殊處理的玻璃微珠和普通纖維混合以改善翹曲的方法，但他同樣沒有提及這些添加物對PBT材料其它的物理機械性能和導電性能的影響。

因此，如何獲得一種在PBT材料的翹曲性，材料的強度和韌性，以及導電性之間能到達平衡，同時成本又相對合理的方法，依然值得人們不斷努力探索。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備方法簡單、成本低、低翹曲、高剛性且導電性能優異的PBT復合材料及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

本發明的第一方面，是提供一種低翹曲高剛性導電PBT復合材料，包含按重量份計的以下組分：

450～560份的PBT樹脂、150～250份的碳纖維、0～120份的玻璃纖維、100～120份的ABS類樹脂、30～50份的相容增韌劑、30～80份的無機填充劑；

其中所述ABS類樹脂為ABS樹脂、AS樹脂、BS樹脂、ASA樹脂或AES樹脂中的一種或幾種混合；所述相容增韌劑為丙烯酸酯類化合物。

本發明通過將ABS類樹脂、碳纖維、玻璃纖維與PBT材料共混，充分利用了玻璃纖維增強PBT的結晶性和ABS類樹脂的非結晶性特征，以及碳纖維的增強作用，大幅度提高PBT的抗沖擊強度，同時使用丙烯酸酯類化合物作為PBT/ABS體系的相容增韌劑，使共混物的室溫沖擊強度提高了100～200J/m。

由于作為增強材料的碳纖維本身具有良好的導電性，因此在復合材料內部與碳纖維實現良好的導電網絡，賦予材料基體優異的導電性能。

另外，通過向上述PBT復合材料中加入無機填充劑，使得該復合材料在保持較高剛性，優異導電性的同時，翹曲得到理想的改善。

在本發明另一類優選例中，所述PBT樹脂為相對密度1.38～1.55g/mm³，熔融溫度225℃～235℃，聚對苯二甲酸丁二酯。

在本發明另一類優選例中，所述碳纖維為短切碳纖維、長束碳纖維或碳纖維晶須中的一種，更優選為短切碳纖維。

在本發明另一類優選例中，所述玻璃纖維為短切玻璃纖維、長束玻璃纖維或玻璃纖維晶須中的一種，更優選為短切玻璃纖維。