CN103804859B - 一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及制备方法和应用，包括组分：PBT树脂100份；PET树脂2~20份；玻璃纤维0~20份；高光助剂0.5~2份；黑种0.5~2份；助剂0.1~2份。其制备方法是将PBT树脂、PET树脂、高光助剂、黑种及助剂在高速混合机中混合1-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，玻璃纤维侧喂，采用二级真空造粒制得成品。本发明在聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物中引入高光助剂，在不影响组合物的力学和加工性能的前提下，能有效提高材料的光泽度和高光产品的产出率，制备得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物不仅光泽度高、流动性好、挥发物少，而且具有优良的力学和加工性能，适用于电子电器、车灯装饰圈等高光要求产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，具体涉及一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物及其制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种半结晶性的工程塑料，具有良好的力学性能、电性能、耐热性及耐化学性等广泛用于汽车、电子、电器等行业。但是PBT在某些方面尚存在不足，如PBT注塑件光泽度不够亮、且容易产生气痕，特别是在制备高光产品时废品率高。
长期以来，在不影响PBT材料的力学和加工性能的前提下，提高PBT材料的光泽度和高光产品的产出率一直是业界难点问题，研究人员针对高光低挥发PBT材料做了许多工作也取得了一些成效，如专利CN102660109A加入一种介孔材料吸附材料在加工时候产生的瓦斯气体，在制备高光免喷涂材料取得一定的成效，但是由于该介孔材料含量较高而会影响材料的力学性能。专利CN101580632A在PBT树脂中加入PMMA树脂和特种耐热剂来提高材料的光泽度和热稳定性，该方法制备的PBT材料易产生瓦斯气体而不适合制备光泽度要求高的产品。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，该组合物通过添加高光助剂，在不影响组合物力学和加工性能的前提下，能有效提高材料的光泽度和高光产品的产出率。
本发明的另一目的在于提供一种上述高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，按重量份数计，包括以下组分：
PBT树脂100份；
PET树脂2~20份；
玻璃纤维0~20份；
高光助剂0.5~2份；
黑种0.5~2份；
助剂0.1~2份。
所述PBT树脂的特性粘度在23℃下于氯仿中测定为0.6~1.2dl/g，相对密度为1.30~1.33g/cm3，熔点为220~230℃，PBT树脂可以通过多个商业来源获取。
所述PBT树脂优选特性粘度为0.8~1.0dl/g，因其流动性好而复制高光模具能力强。
所述PET树脂的特性粘度为在23℃下于氯仿中测定为0.6~1.2dl/g，相对密度为1.32~1.36g/cm3，熔点为258~268℃。
所述PET树脂优选特性粘度为0.8~1.0dl/g，因其结晶速度慢可改善制件的外观及提高材料的力学强度。
所述高光助剂常温为液体，常压下沸点或挥发温度为90~160℃，且无色无味。
优选的，所述高光助剂为水、六甲基二硅氧烷或三乙基硅醇中的一种或几种的混合。
所述黑种是以聚烯烃为载体，炭黑或有机黑为填充物的黑色母，填充物的比例为30~70wt%。其中聚烯烃载体优选PE，为了提高材料的热稳定性本发明优选炭黑为填充物，优选炭黑的含量为50wt%；
所述玻璃纤维为无碱玻纤，其直径为5~24um，长度为3~9mm。
所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂或成核剂中的一种或几种的混合物。
所述的抗氧剂可以提高材料在加工和使用过程中的耐热老化性能，通常可选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类的复合物中的一种或几种复配。
所述的光稳定剂可以提高材料在使用过程中的耐光老化性能，可为受阻胺类、苯并***类、苯并噁嗪酮类复合物中的一种或几种复配。
所述的润滑剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂（Cast、Znst）、硬脂酸复合酯或酰胺类（芥酸酰胺）中的一种或几种复配。
所述的成核剂为长链线性饱和羧酸钠盐，因其与传统成核剂(如滑石粉)相比，不仅能提高材料的结晶度还能生成一些小球晶体，使得PBT树脂力学性能最优化。
本发明所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法，包括以下步骤：
将PBT树脂、PET树脂、高光助剂、黑种及助剂在高速混合机中混合1-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，玻璃纤维侧喂，采用二级真空造粒制得成品。
本发明所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物在电子电器、汽车中的应用。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明在聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物中引入高光助剂，在不影响聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的力学和加工性能的前提下，能有效提高材料的光泽度和高光产品的产出率，制备得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物不仅光泽度高、流动性好、挥发物少，而且具有优良的力学和加工性能，适用于电子电器、车灯装饰圈等高光要求产品；
（2）本发明的制备方法使用二级真空装置，可进一步对组合物进行脱挥，降低组合物的挥发物成分，降低材料在注塑时瓦斯气体含量。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明的实施例采用以下原料：
聚对苯二甲酸丁二醇酯-1，金发科技股份有限公司，特性粘度0.8dl/g，牌号PBT-1；
聚对苯二甲酸丁二醇酯-2，金发科技股份有限公司，特性粘度1.0dl/g，牌号PBT-2；
聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，金发科技股份有限公司，特性粘度0.8dl/g，牌号PET-1；
聚对苯二甲酸乙二醇酯-2，金发科技股份有限公司，特性粘度1.0dl/g，牌号PET-1；
玻纤，ECS303W-3，重庆国际复合材料有限公司，直径为13um；
黑种PE2718，卡伯特公司，PE为基体，炭黑为填充物，含量各占50wt%；
水，净化自来水，沸点100°C；
六甲基二硅氧烷，道康宁公司，沸点99.5°C，纯度99%；
三乙基硅烷醇，诺泰化工公司，沸点154°C，密度0.822g/cm3，纯度99%；
脱模剂OP蜡，克莱恩公司；
抗氧剂，四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯，瑞士汽巴公司，1010；
材料性能测试方法：
（1）拉伸强度：按ISO527测试；玻纤增强速度为10mm/min、非增强的为50mm/min;
（2）悬臂梁缺口冲击强度：按ISO180测试，A型缺口；
（3）熔体流动速率（MFR）：按ISO1133测试，条件为260℃，2.16Kg；
（4）有机化合物排放测定（TVOC）：按照TS-INT-002测试，测试温度为120°C；
（5）光泽度测试：按照ISO2813测试，测试角度为60度。
实施例1~16和对比例1~6
按照表1~2中的比例，将干燥后的PBT树脂、PET树脂、高光助剂、黑种及助剂在高速混合机中混合1-2分钟得到预混料，预混料加入双螺杆挤出机中（螺杆直径为35mm,长径比L/D=36）熔融挤出，玻璃纤维侧喂，采用二级真空造粒制得成品。其中双螺杆挤出机各螺筒温度(由加料口到机头)分别是：140℃、220℃、230℃、240℃、240℃、220℃，螺杆转速为300转/分钟，喂料量50kg/h。将上述的得到的产品在120℃的烘箱里面干燥3-4小时后注塑标准样条，注塑温度为250℃。注塑好的标准样条在25℃，50%的相对湿度下放置24小时后再测试性能。性能测试结果见表1-2。
表1高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物各组分及性能测试（表中组份含量为重量份）
从表1结果可以看出，加入少量的高光助剂后PBT组合物光泽度有一定的提高，材料TVOC也明显降低，如实施例2与对比例1相比，加入1%的水后，材料的光泽度提高了8.3G.U，且材料冲击强度、熔融指数无明显变化，TVOC由原来的56.5μgC/g降低到29.2μgC/g。
表2高光低挥发增强聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物各组分及性能测试（表中含量为重量份）
由表2结果可知，加入低含量的玻纤，该PBT组合物体系仍能保持较高的光泽度，加入0.5~2份的高光助剂使得材料的光泽度有所提高，同时TVOC含量较未加高光助剂的有较大幅度降低。由对比例6的结果可以看出，加入过高的高光助剂，材料的光泽度不仅没有提高，反而外观变差且材料的力学性能明显下降，无法满足实际要求。
本发明的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二酯组合物不仅光泽度高、流动性好、挥发物少，而且具有优良的力学性能，适用于在车灯装饰圈、电子电器等高光的要求。
Claims (10)
1.一种高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：按重量份数计，包括以下组分：
PBT树脂100份；
PET树脂2~20份；
玻璃纤维0~20份；
高光助剂0.5~2份；
黑种0.5~2份；
助剂0.1~2份;
所述高光助剂为水、六甲基二硅氧烷或三乙基硅醇中的一种或几种的混合。
2.根据权利要求1所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述PBT树脂的特性粘度为0.6~1.2dl/g，相对密度为1.30~1.33g/cm3，熔点为220~230℃。
3.根据权利要求2所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述PBT树脂的特性粘度为0.8~1.0dl/g。
4.根据权利要求1所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述PET树脂的特性粘度为0.6~1.2dl/g，相对密度为1.32~1.36g/cm3，熔点为258~268℃。
5.根据权利要求4所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述PET树脂的特性粘度为0.8~1.0dl/g。
6.根据权利要求1所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述黑种是以聚烯烃为载体，炭黑或有机黑为填充物的黑色母。
7.根据权利要求1所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述玻璃纤维为无碱玻纤，其直径为5~24um，长度为3~9mm。
8.根据权利要求1所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物，其特征在于：所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂或成核剂中的一种或几种的混合物。
9.权利要求1~8任一项所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将PBT树脂、PET树脂、高光助剂、黑种及助剂在高速混合机中混合1-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机熔融挤出，玻璃纤维侧喂，采用二级真空造粒制得成品。
10.权利要求1~8任一项所述的高光低挥发聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物在电子电器、汽车中的应用。
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