聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料由以下原料制备而成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、云母粉、扁平玻璃纤维、硫酸钙晶须、钛酸酯偶联剂、乙烯‑马来酸酐‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、2,2'‑(1,3‑亚苯基)‑二恶唑啉、长链线性饱和羧酸钠盐、N,N'‑双(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶基)‑1,3‑苯二甲酰胺、双(2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。该聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料具有优异的力学性能和加工性能以及低线性膨胀系数和低翘曲，可应用于汽车领域、航空领域、电子电气领域和家电领域等。

【技术实现步骤摘要】
聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
现有汽车工业，要求不同材料部件之间的装配间隙尽量小，并且尺寸稳定性高，这就要求聚合物材料具有较低的翘曲度和线性膨胀系数(CLTE)。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种综合性能优异的结晶性聚合物，其耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，但是其存在结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差等缺点，从而限制了其使用，尤其难以满足对制件装配要求高的汽车领域大型制件。线性膨胀系数(CLTE)是指材料在单位温度变化(ΔT)范围内长度的变化(ΔL)与初始长度(L)的比，CLTE＝ΔL/(L×ΔT)。材料的CLTE与材料的尺寸关系很大，会影响材料制件的装配及装配后的尺寸稳定性。通常降低聚合物线性膨胀系数有两种方法：(1)提高聚合物结晶区的结晶度，由于结晶之后聚合物分子链的活动能力显著减弱，因而降低了聚合物线性膨胀系数；(2)通过添加滑石粉、云母粉、玻璃纤维、硅灰石等无机填料来遏制非结晶区分子的活动能力，同时无机填料受热产生的膨胀非常低，因此可以降低聚合物线性膨胀系数。目前，现有技术中对低线性膨胀系数聚合物组合物体系做了一些研究，例如：中国专利CN103131166A公开了一种低热膨胀系数热塑性树脂组合物、制备方法及其应用，该组合物是由包含以下重量份数的组分制成：340-900份热塑性树脂、100-500份碳纤维、0-5份抗氧剂、0-5份润滑剂和0-150份增韧剂；中国专利CN104119648A公开了一种耐水解、低收缩率玻纤增强阻燃PBT及制备方法，采用下列原材料制成(以下为重量份比例)：PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)30～70％、复合阻燃剂10～25％、屏蔽剂0.5～5％、阻燃协助剂0.5～5％、无碱玻璃短纤维20～40％、增韧剂0.5～5％、主抗氧剂0.1～0.3％、辅助抗氧剂0.05～0.2％、润滑剂0.1～1％；中国专利CN109762306A公开了一种高强度、高韧性、低收缩PBT复合材料，由以下步骤制备而成：(1)称取PBT100份、改性填料15-35份、抗氧剂0.1-1份和润滑剂0.1-1份分别在80-110℃下干燥30-60min；(2)将干燥后的PBT、改性填料、抗氧剂和润滑剂加入高混机中常温混合5-10min，得到混合物料；(3)将混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融、挤出、造粒，制得高强度高韧性PBT复合材料；中国专利CN104559105A公开了一种用于3D打印的低收缩高强度PBT/PC合金材料，其原料按重量计包括：PBT4.1～38.8份、PC60～90份、酯交换抑制剂0.2～0.8份；中国专利CN102617997A公开了一种玻璃纤维增强PBT/PET复合材料及其制备方法，玻璃纤维增强PBT/PET复合材料按重量百分比由以下组分组成：PBT：10％-93.3％，PET：0.5％-20％，低收缩高分子填料：0.5％-20％，相容剂：0.5％-8％，玻璃纤维：5％-60％，增韧剂：0％-10％，助剂：0.2％-5％；中国专利CN109111699A公开了一种高导热低收缩率的PET复合材料及其制备方法，按重量份由以下组分组成：PET为80份-100份，导热低收缩填料为6份-10份，云母粉为10份-16份，增韧剂为6份-12份，抗氧剂为0.1份-0.5份；中国专利CN108384205A公开了一种高韧性低收缩PET/PC合金及其制备方法和在3D打印领域的应用，包括聚对苯二甲酸类材料(PET)和聚碳酸酯材料(PC)，在聚对苯二甲酸类材料或聚碳酸酯材料内添加增韧剂、相容剂、紫外吸收剂、润滑剂、抗氧剂。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于提供一种具有优异的力学性能和加工性能以及低线性膨胀系数和低翘曲的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，可应用于汽车领域、航空领域、电子电气领域和家电领域等。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，该组合物由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，进一步优选由以下重量份的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性黏度为0.6～0.7dL/g。在其中一些实施例中，所述云母粉的厚径比不低于80:1。在其中一些实施例中，所述云母粉的厚径比为80～100:1。在其中一些实施例中，所述扁平玻璃纤维的横截面长宽比为3.5～4.5:1。在其中一些实施例中，所述硫酸钙晶须的长径比为20～100:1。在其中一些实施例中，所述硫酸钙晶须的长径比为40～60:1。在其中一些实施例中，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。在其中一些实施例中，所述长链线性饱和羧酸钠盐的碳数为28～32。本专利技术的另一目的是提供上述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法。上述聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，具体的技术方案，包括以下步骤：(1)将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥，再与所述乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、长链线性饱和羧酸钠盐、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺和双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯混合；(2)将所述云母粉、硫酸钙晶须和钛酸酯偶联剂混合；(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中，并在平行双螺杆挤出机(共八区)的侧向(例如第四区)加入步骤(2)混合好的混合物，以及另一侧向(例如第三区)加入所述扁平玻璃纤维进行熔融挤出，造粒。在其中一些实施例中，步骤(1)中所述干燥的温度为80～110℃，所述干燥的时间为4～8小时。在其中一些实施例中，步骤(1)中所述干燥的温度为90～100℃，所述干燥的时间为4～6小时。在其中一些实施例中，步骤(3)中所述的平行双螺杆挤出机的工艺参数包括：一区温度为270～290℃，二区温度为275～295℃，三区温度为275～295℃，四区温度为280～300℃，五区温度为280～300℃，六区温度为275～295℃，七区温度为275～295℃，八区温度为275～295℃，模头温度为275～295℃，螺杆转速为200～600rpm。在其中一些实施例中，步骤(3)中所述的平行双螺杆挤出机的工艺参数包括：一区温度为275～285℃，二区温度为280～290℃，三区温度为280～290℃，四区温度为285～295℃，五区温度为285～295℃，六区温度为280～290℃，七区温度为280～290℃，八区温度为280～290℃，模头温度为28本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：/n聚对苯二甲酸乙二醇酯 65～85份，/n云母粉 15～35份，/n聚对苯二甲酸乙二醇酯与云母粉的重量份总和为100份，/n

【技术特征摘要】
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚对苯二甲酸乙二醇酯65～85份，
云母粉15～35份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯与云母粉的重量份总和为100份，





2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚对苯二甲酸乙二醇酯65～77份，
云母粉23～35份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯与云母粉的重量份总和为100份，





3.根据权利要求2所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚对苯二甲酸乙二醇酯74～76份，
云母粉24～26份，
聚对苯二甲酸乙二醇酯与云母粉的重量份总和为100份，





4.根据权利要求1-3任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性黏度为0.6～0.7dL/g；和/或，所述云母粉的厚径比不低于80:1；和/或，所述扁平玻璃纤维的横截面长宽比为3.5～4.5:1；和/或，所述硫酸钙晶须的长径比为20～100:1；和/或，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂；和/或，所述长链线性饱和羧酸钠盐的碳数为28～32。


5.一种权利要求1-4任一项所述的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥，再与所述乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、长链线性饱和羧酸钠盐、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺和双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯混合；
(2)将所述云母粉、硫酸钙晶须和钛酸酯偶联剂混合；
(3)将步骤(1)混合好的混合料经喂料器加入平行双螺杆挤出机中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，卢健体，吴文博，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44