[發明專利]大分子偶聯劑改性玻纖增強PBT復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711174180.5
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN108219389A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 魯加榮;李強;羅明華;辛敏琦
• 申請（專利權）人: 上海錦湖日麗塑料有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/14;C08K3/36;C08K5/20;C08K3/34;C08K5/103;C08F230/08;C08F212/08;C08F220/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及大分子偶聯劑改性玻纖增強PBT復合材料及其制備方法，包括以下組分及重量份含量的原料：PBT樹脂45?95，玻璃纖維5?55，大分子偶聯劑0.2?5，成核劑0.2?3，抗氧劑0.1?1，潤滑劑0.1?1，通過將偶聯劑的丁酮溶液浸漬在玻璃纖維表面后去除溶劑，然后將各組分通過擠出機共混造粒后制備得到性能優良的大分子偶聯劑改性的玻纖增強PBT復合材料材料。與現有技術相比，大分子偶聯劑能夠有效增加PBT樹脂與玻璃纖維制件的粘結力，大分子的分子結構決定了其與基體PBT樹脂和玻璃纖維制件均存在較強的分子間作用力，可以明顯提高所制備的玻纖增強PBT材料的物理性能。

技術領域

本發明涉及高分子領域，尤其是涉及一種大分子偶聯劑改性玻纖增強PBT復合材料及其制備方法。

背景技術

聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一種性能優良的半結晶聚合物，具有強度高、電性能好、尺寸穩定、耐熱性好、吸水率低和易于成型加工等特點，廣泛應用于汽車、電子電器以及機械制造行業，目前已成為第五大工程塑料。然而，PBT樹脂的缺口沖擊強度較低，成型收縮較大，這些問題，在一定程度上限制了PBT樹脂在某些領域的發展應展，通過玻璃纖維(GF)增強PBT復合材料是一種常見的擴展PBT應用范圍的的手段。但是PBT作為有機高分子材料與玻璃纖維的之間的作用較弱，因此復合材料很難獲得較好的性能，偶聯劑能夠提高PBT樹脂和玻璃纖維之間的作用，從而提高復合材料性能，但目前采用的分子量普遍較低，PBT樹脂與玻纖的作用相當有限。

中國專利CN102649870B公開了一種無鹵阻燃玻纖增強PBT材料，其組成成分按重量分數表示包括：PBT樹脂30～70％，阻燃劑12～33％，玻璃纖維1～40％，增韌劑1～10％，潤滑劑0.2～3％，成核劑0.1～0.5％，偶聯劑0.1～2％，抗氧劑0.2～2％。其選用的偶聯劑為3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)，其為小分子偶聯劑，沸點為119-121℃，在PBT+GF材料制備及加工過程中，溫度可能達到250～300℃，此類小分子很難保持穩定，因此所制備的材料在剛性及韌性得不到有效的保證。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種大分子偶聯劑改性玻纖增強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來實現：

大分子偶聯劑改性玻纖增強PBT復合材料，包括以下組分及重量份含量的原料：

PBT樹脂45-95，玻璃纖維5-55，大分子偶聯劑0.2-5，成核劑0.2-3，抗氧劑0.1-1，潤滑劑0.1-1。

作為優選的實施方式，所述的大分子偶聯劑的結構式如下：

其中，m＝20～160，n＝30～120，x＝50～120。上述大分子偶聯劑的分子量為20000-50000g/mol。

大分子偶聯劑中甲基丙烯酸異硅氧烷基丙酯可以與玻璃纖維之間存在較強的分子作用力，苯乙烯和丙烯酸丁酯鏈段聚合后具有較高分子量，可以使得分子鏈段與樹脂基材具有很好的物理纏節，同時丙烯酸丁酯鏈段與PBT材料具有很好的相容性，進一步提高了大分子偶聯劑與PBT基材的結合力。

作為優選的實施方式，大分子偶聯劑的分子結構中苯乙烯的含量為20～40％mol,丙烯酸丁酯含量為30～50％mol，甲基丙烯酸異硅氧烷基丙酯含量為30～50％mol。如果丙烯酸丁酯摩爾比過低，大分子偶聯劑與基材的相容性會降低，不利于偶聯劑的分散，如果甲基丙烯酸異硅氧烷基丙酯摩爾比過低，大分子偶聯劑與玻璃纖維的作用會減弱，偶聯劑會更多的分散在基材內，很難固定在纖維和基材界面之間。