CN112646332B - 一种低雾度高光泽pbt复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低雾度高光泽PBT复合材料及其制备方法，按重量份数，组分包括PBT树脂73～89份；热塑性聚酯弹性体TPEE 10～25份；抗氧剂0.2～0.5份；其他添加剂0.5～1.5份。本发明的PBT复合材料具有低雾度、高光泽的特点，经160℃/24h雾度实验后，材料的雾度低、光泽保持率高，满足制造汽车车灯装饰圈、连接器等零件的性能要求。

Description

一种低雾度高光泽PBT复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于改性PBT复合材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种低雾度高光泽PBT材料及其生产方法，尤其是用于汽车车灯装饰圈的材料。
背景技术
车灯作为汽车车身的零部件，不仅仅是一种功能件，同时也是外观件，越来越成为汽车造型、整体外观至关重要的一部分。除外观的要求以外，对于汽车车灯在功能性方面的要求以总成灯具在各种型式点灯试验及跑车试验中不发生变形、开裂、雾灯等缺陷为检验依据，对材料的要求集中体现在流动性，热变形温度，可冷凝组分和力学性能方面。特别是材料要具有较高熔融指数以适应车灯结构复杂和一体化成型要求；具有较高热变形温度以适应车大灯长时间使用发热的工况；具有相对较高的冲击强度以满足车灯装配、行驶振动等要求；具有极低的可冷凝组分保障车灯的长时间照明时灯内不出现影响照明效果的雾霾。
汽车车灯从功能上来讲大致可以分为照明灯和信号灯，其中照明灯包括前大灯，前雾灯，后雾灯；信号灯包括尾灯、高位制动灯、，转向灯、日间新车灯等，整体上以前大灯的要求最高，从材料使用的角度来看，一般可以用来制照前大灯的材料一般都可以满足其他车灯的需求。一般头灯的零件包含配光镜、车灯饰圈、反射镜和壳体材料，一般配光镜主要有原材料PC，车灯饰圈材料一般有HT-PC、PC/ABS、PBT等，反射镜因其使用温度价高，一般为BMC材料，壳体材料则主要为填充PP材料。曾用作车灯饰圈的材料有很多，包含PP，PC，PC/ABS，PBT以及PBT/PET合金等，随着卤素光源和氙灯光源的普遍使用，对前大灯材料的耐热性要求越来越高，之前普遍使用的PC/ABS材料已经不能满足耐热性的需求，而耐热PC虽然能够满足耐热性的要求，但因其高昂的价格限制了该材料的使用，而PBT材料因其优异的热变形温度，表面光泽度和相对较低的成本越来越受到主机厂和零部件供应商的青睐。
CN10266010B公开了一种高流动性、高光洁度及免底涂PBT材料及其制备方法，通过添加一种孔径在2-50纳米之间的硅系介孔材料控制PBT材料中的小分子在高温环境中，向铝层的迁移，造成铝层表面光泽度下降等问题。
CN102719060B公开了一种高耐温高光泽PET/PBT复合材料及其制备方法，组分组成为PET 100，PBT 20-40，矿物填充物10-40，增韧剂3-10，抗氧剂0.3-0.6，加工助剂0.2-0.6，耐热剂0.5-1.2，成核剂0.5-1。该复合材料具备PET和PBT的优点，成型加工性能优异，提高了材料的耐温性能。但该专利并未涉及高温使用过程中表面发雾的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低雾度、高光泽的PBT复合材料，以克服现有技术中车灯装饰圈在高温环境条件下长期使用过程中表面发雾的现象。
本发明的目的之一是提供一种PBT复合材料，按重量份计，包括如下组分：PBT树脂73～89份；热塑性聚酯弹性体TPEE 10～25份；抗氧剂0.2～0.5份；其他添加剂0.5～1.5份。
优选地，上述组合物中，所述PBT树脂端羧基浓度＜30meq/kg。
优选地，上述组合物中，所述PBT树脂端氨基浓度＜20meq/kg。
优选地，上述组合物中，所述的热塑性聚酯弹性体TPEE，是由高熔点、高硬度的洁净型聚酯硬段和玻璃化转变温度较低的非晶型聚醚或聚酯软段组成的线性嵌段共聚物。优选地，所述的硬段为芳香族聚酯。例如，常见的芳香族聚酯为PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)等。优选地，所述的软段(连续相)为脂肪族聚酯或聚醚。例如，脂肪族聚酯为PGA(聚乙交酯)、PLLA(聚丙交酯)、PCL(聚己内酯)或者类似成分，聚醚为PEG(聚乙二醇迷)、PPG(聚丙二醇醚)、PTMG(聚四氢呋喃)或者类似成分。进一步地，通过对所述的软硬段比例调节，硬度范围为邵氏30-82D。
优选地，上述组合物中，所述抗氧剂包括质量比1:1-2:1的主抗氧剂和辅助抗氧剂。优选地，所述主抗氧剂为受阻酚类，辅助抗氧剂为硫代二丙酸酯或亚磷酸酯类。
优选地，上述组合物中，所述的其他添加剂为光稳定剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、染料和颜料中的一种或几种。
本发明的目的之二是提供上述PBT复合材料的制备方法，步骤包括：
第一步：按重量配比称取各原材料；
第二步：将预先分别干燥好的PBT树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、抗氧剂及其他添加剂经高速混合后待用；
第三步：将混合好的原料喂入到设有两个真空脱挥装置的双螺杆挤出机中，真空度为-0.08MPa～-0.1MPa，在230-260℃的温度范围内挤出造粒，即获得所述的PBT复合材料。
优选地，所述的制备方法中还包括如下步骤：将组分中的两种或多种分别预混，并将预混好的产品通过双螺杆挤出机的一个进料口或多个进料口喂入挤出机；且包含在挤出机的螺筒上设有两个真空脱挥装置，以及时将材料熔融共混过程中产生的小分子物质去除，得到目标产品。
本发明的目的之三是提供上述PBT复合材料在汽车工业领域中的应用。尤其是用于汽车车灯装饰圈的材料。
有益效果
本发明通过采用低端羧基树脂PBT树脂及热塑性聚酯弹性TPEE，并采用设有两个真空脱挥装置生产的PBT复合材料具有低雾度、高光泽的特点，经160℃/24h雾度实验后，材料的雾度低、光泽保持率高，满足制造汽车车灯装饰圈、连接器等零件的性能要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
(1)实施例和对比例中所采用的原材料的型号和来源：
低端羧基PBT：PBT GX122J，仪征化纤
常规PBT树脂：PBT GX121，仪征化纤；
热塑性聚酯弹性TPEE：H40DMG，仪征化纤；
抗氧剂：质量比1:1的主抗氧剂和辅助抗氧剂；
主抗氧剂：CYANOX 1790，SOLVAY；
辅助抗氧剂：RIANOX 412S，天津利安隆；
润滑剂：GLYCOLUBE-P，LONZA。
(2)测试方法：
拉伸强度测试：样品注塑成150mm*10mm*4mm哑铃状样条，按照ISO 527进行拉伸强度测试，拉伸速度50mm/min；
弯曲强度测试：按照ISO 178进行弯曲模量测试，弯曲速度2mm/min；
缺口冲击强度测试：按照ISO 179/1eA进行冲击强度测试，测试温度为23℃，；
雾化-光泽度保持率测试：采用2mm厚度，80mm直径的标准圆片在160℃下加热24h，挥发物凝结在经21℃冷却的铝箔纸上，经过干燥后，用天平比较铝箔纸测试前后重量的变化与测试样品的原始重量比值，计算出被测物质的雾度。计算公式为：F＝(G1–G0)/G，其中F代表雾度，G是测试样品的原始重量，G1是有凝结物时铝箔纸重量，G0是无凝结物时铝箔纸的重量，通过该方法表征材料的挥发性。
表1实施例和对比例配方及工艺
Figure BDA0002839239050000041
表2实施例和对比例性能测试结果
Figure BDA0002839239050000042
由表2可知，对比例1采用常规的PBT树脂，经雾化测试后，光泽度保持率较低。对比例2在采用常规的PBT树脂基础上加入部分PET，光泽度保持率有所提高，但保持率仍然相对偏低。对比例3在采用常规的PBT树脂基础上加入部分TPEE，但只采用1个真空口，光泽度保持率仍然相对偏低。
从实施例1-4的性能测试结果可以看出，采用低端羧基PBT树脂与热塑性聚酯弹性TPEE复配，采用双真空工艺，材料具有较高的冲击强度，且经雾化实验后，具有较高的光泽度保持率，具有低雾度、高光泽的特点。

Claims (9)

1.一种低雾度高光泽PBT复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：PBT树脂73～89份；热塑性聚酯弹性体TPEE 10～25份；抗氧剂0.2～0.5份；其他添加剂0.5～1.5份；所述PBT树脂为PBT GX122J；制备方法步骤包括：
第一步：按重量配比称取各原材料；
第二步：将预先分别干燥好的PBT树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、抗氧剂及其他添加剂经高速混合后待用；
第三步：将混合好的原料喂入到设有两个真空脱挥装置的双螺杆挤出机中，真空度为-0.08MPa～-0.1MPa，在230-260℃的温度范围内挤出造粒，即获得所述的PBT复合材料。
2.根据权利要求1所述PBT复合材料，其特征在于，所述PBT树脂端氨基浓度＜20meq/kg。
3.根据权利要求1所述PBT复合材料，其特征在于，所述的热塑性聚酯弹性体TPEE由高熔点、高硬度的洁净型聚酯硬段，和玻璃化转变温度较低的非晶型聚醚或聚酯软段组成的线性嵌段共聚物。
4.根据权利要求3所述PBT复合材料，其特征在于，所述的硬段为芳香族聚酯；软段为脂肪族聚酯或聚醚；且通过对软硬段比例调节，硬度范围为邵氏30-82D。
5.根据权利要求1所述PBT复合材料，其特征在于，所述抗氧剂包括质量比1:1-2:1的主抗氧剂和辅助抗氧剂；所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述辅助抗氧剂为硫代二丙酸酯或亚磷酸酯类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述PBT复合材料，其特征在于，所述的其他添加剂为光稳定剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、染料和颜料中的一种或几种。
7.一种权利要求1所述PBT复合材料的制备方法，步骤包括：
第一步：按重量配比称取各原材料；
第二步：将预先分别干燥好的PBT树脂、热塑性聚酯弹性体TPEE、抗氧剂及其他添加剂经高速混合后待用；
第三步：将混合好的原料喂入到设有两个真空脱挥装置的双螺杆挤出机中，真空度为-0.08MPa～-0.1MPa，在230-260℃的温度范围内挤出造粒，即获得所述的PBT复合材料。
8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于，所述的制备方法中还包括如下步骤：将组分中的两种或多种分别预混，并将预混好的产品通过双螺杆挤出机的一个进料口或多个进料口喂入挤出机；且包含在挤出机的螺筒上设有两个真空脱挥装置。
9.一种权利要求1所述PBT复合材料在汽车工业领域中的应用。
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