本发明专利技术涉及玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，由包含以下重量份的组分制成：100份聚对苯二甲酸乙二醇酯，0.2～3.0份成核剂，偶联剂0～1.0份，1.0～9.0份结晶促进剂，0.1～0.5份抗氧剂，0.2～0.6份液体石蜡，10～40份玻璃纤维，利用偶联剂处理玻璃纤维后，将上述原料于螺杆挤出机挤出造粒及注塑机制备标准样条，即得到产品。本发明专利技术使用成核剂，可以有效地加快了聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶效率和促使晶粒尺寸微细化，选择玻璃纤维作为增强体，同时加入偶联剂，可以大幅度地提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子复合材料
，尤其是涉及一种玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着全球经济的快速增长，对工程塑料力学性能要求越来越高，为了满足电子电器及汽车市场的需求，通常采取玻璃纤维作为增强体，提高工程塑料的力学性能。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是五大通用工程塑料之一，具有优异的力学性能、耐热性、电绝缘性、耐化学试剂性，并且比其它工程塑料价格低廉，应用市场广泛，发展前景良好。因此，PET工程塑料价格与其它通用塑料相比极具竞争力。而且玻璃纤维增强PET工程塑料的力学性能非常突出，添加玻璃纤维以后，PET力学性能的增长最大。但是长期以来，由于PET自身分子链结构刚性较大，玻璃化温度高(70～90℃)，熔点在260℃左右，结晶温度范围相当大，注射时无法在常温下结晶，因为在70℃左右PET链段已经冻结，致使在实际的生产过程中结晶速率太慢，结晶度很低，模具温度高达90～130℃之间，成型周期长等问题对实际的工艺条件及设备提出了很高要求，严重的影响到它在工程塑料领域的发展。加快PET工程化进展的根本问题在于如何提高PET结晶速率，目前最常用方法也是根本解决方法是在PET树脂基体中添加成核剂。另外，复合材料中基体与纤维体的界面结合是影响材料性能的重要因素，偶联剂的使用可以明显增强基体与纤维体的界面结合，可以很好地提高复合材料的冲击性能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种玻璃纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。本专利技术通过在复合材料中加入成核剂和结晶促进剂，提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度和促使晶粒尺寸微细化，选择玻璃纤维作为增强体，同时加入偶联剂，可以大幅度地提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由包含以下重量份的组分制成：所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度为0.8～1.0dl/g。所述的成核剂选自滑石粉、硬脂酸镁、苯甲酸钠或Surlyn8920中的一种或几种。所述的偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种。所述的结晶促进剂选自聚己内酯、聚乙二醇或聚丙二醇中的一种或几种。所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。所述的玻璃纤维的直径为5～25μm。玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份含量将100份经干燥的聚对苯二甲酸乙二醇酯、0.2～3.0份成核剂、1.0～9.0份结晶促进剂、0.1～0.5份抗氧剂、0.2～0.6份液体石蜡在混合机中混合均匀；(2)将偶联剂溶解在无水乙醇中，配制成偶联剂-乙醇溶液，利用喷雾法将溶液喷洒在玻璃纤维上，并将喷有偶联剂溶液的玻璃纤维在烘箱中干燥；(3)将步骤(1)中混合料经上游喂料口，送入双螺杆挤出机，同时将步骤(2)中10～40份玻璃纤维经下游喂料口，送入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒；(4)将上述粒料经过注塑机制备标准样条，即得到产品。步骤(1)中所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯的干燥条件为：100～120℃烘箱中干燥8～16h；采用的混合机为高速混合机，混合时间为3～7min。步骤(2)中所述的偶联剂-乙醇溶液的浓度为0.5～2.0wt％，喷有偶联剂溶液的玻璃纤维干燥条件为：80～120℃的烘箱中干燥30～90min。步骤(3)所述的双螺杆挤出机中熔融挤出温度为245～270℃。所述的步骤(4)注塑机制备标准样条的温度为250～270℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：(1)在复合材料中同时加入成核剂和结晶促进剂，要比单一加入成核剂或促进剂，更好地改善聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度、晶体尺寸和结晶时间，从而提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的力学性能。(2)在制备聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料中，将不同成核剂进行搭配使用，可以极大地提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶性能。(3)本专利技术中还使用玻璃纤维作为增强体，聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸强度、弯曲强度有很大的提高，冲击强度也有一定的增加。(4)本专利技术中选择了偶联剂对玻璃纤维表面处理，偶联剂的使用可以明显增强基体与纤维体的界面结合，可以很好地提高复合材料的冲击性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例中，所得产品的拉伸性能按照标准ASTM-D638测试，弯曲性能按照标准ASTM-D790测试，缺口冲击性能按照标准ASTM-D256测试。以下实施例中的Surlyn8920购自美国杜邦公司。以下实施例中液体石蜡为市售。实施例1(1)先PET(特性粘度为0.9dl/g)在100℃的烘箱中干燥16h，取100份干燥的PET、0.2份的成核剂滑石粉、1.0份的结晶促进剂聚己内酯、0.1份抗氧剂1010、0.2份的液体石蜡，在高速混合机中混合3min；(2)将0.05份的偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0.5％的偶联剂-乙醇溶液，利用喷雾法将溶液喷洒在玻璃纤维上，并将喷有偶联剂溶液的玻璃纤维在120℃烘箱中干燥30min；(3)将上述(1)中混合料经上游喂料口，送入双螺杆挤出机，同时将上述(2)中10份玻璃纤维(直径为15μm)经下游喂料口，送入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，挤出机各段温度为：一区245℃，二区255℃，三区260℃，四区265℃，五区270℃，机头温度为260℃；(4)将上述粒料经过注塑机制备标准样条，测其性能，详见表1，其中注塑机各段温度为：第一段270℃、第二段265℃、第三段250℃。实施例2(1)先将PET(特性粘度为0.9dl/g)在110℃的烘箱中干燥12h，取100份干燥的PET、0.6份的成核剂硬脂酸镁、3.0份的结晶促进剂聚乙二醇、0.2份的抗氧剂168、0.3份的液体石蜡在高速混合机中混合4min；(2)将0.1份的偶联剂3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)溶解在无水乙醇中，配制成浓度为1.0％的偶联剂-乙醇溶液，利用喷雾法将溶液喷洒在玻璃纤维上，并将喷有偶联剂溶液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，该复合材料
由包含以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的聚对苯二甲酸乙
二醇酯的特性粘度为0.8～1.0dlg。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的成核剂选自滑石
粉、硬脂酸镁、苯甲酸钠或Surlyn8920中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的偶联剂选自3-
氨丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或3-(异丁烯酰氧)丙
基三甲氧基硅烷中的一种。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的结晶促进剂选自
聚己内酯、聚乙二醇或聚丙二醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂选自四[β-
(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷
酸酯或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维的直径
为5～25μm。
8.根据权利要求1～7任一所述的玻纤增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材
料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明昌，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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