一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物及其制备方法，包括PBT树脂、EVOH树脂、玻璃纤维、扩链剂、抗水解剂、聚磷酸酯、抗氧剂、润滑剂。本发明专利技术在传统的耐水解PBT组合物配方基础上，引入与PBT相容性较好的EVOH树脂和聚磷酸酯，二者共同作用下可以大幅提高玻纤增强PBT的长、短期耐水解性能，而且显著提升PBT/EVOH组合物的长期热氧老化性能，具有良好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，特别涉及一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)是对苯二甲酸与丁二醇在高温下酯化反应脱水缩聚而成的聚合物，由于其具有优良的电绝缘性能、耐热性能、加工性能以及高性价比，广泛应用于汽车电子、照明系统及家用电器等领域。PBT是半结晶性聚合物，成型收缩率大，且缺口冲击强度较低，因此工业界通过玻璃纤维增强改性以提高其尺寸稳定性、机械性能和热变形温度。PBT自身吸水率极低(＜0.1％)，相比于尼龙材料吸湿后尺寸变化来说，其具有更优的尺寸稳定性。但是在高温高湿或者酸碱环境中，PBT会发生端羧基自催化水解反应，导致PBT材料分子量降低，性能大幅衰减，甚至零件部品失效。PBT耐水解改性一直是学术界的研究热门话题，也是工业界突破PBT应用局限的重要途径之一。目前最为成熟的方案是添加聚碳化二亚胺类抗水解剂，耐水解过程即是聚碳化二亚胺逐渐被消耗的过程，这是较为短效的解决方案。专利CN107383799B和CN109280346A分别公开了在普通耐水解PBT配方中引入PVDF和POK树脂，可以一定程度上提升PBT材料的长期耐水解性。然而，PVDF、POK与PBT的相容性较差，加工过程中需要额外添加相容剂，材料的综合成本也大大提高。而且，根据塑料改性的经验，不相容共混体系的耐热氧老化性能会有衰减。因此，需要寻找阻隔性和相容性较好的树脂以及其他功能性助剂，通过复合获得可以商业化的长效的耐水解PBT解决方案，同时能够提升组合物的耐高温老化性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物及其制备方法，该组合物在传统的耐水解PBT组合物配方基础上，引入与PBT相容性较好的EVOH树脂和聚磷酸酯，二者共同作用下可以大幅提高玻纤增强PBT的长、短期耐水解性能，而且显著提升PBT/EVOH组合物的长期热氧老化性能。本专利技术提供了一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物，按重量份计，包括如下组分：所述PBT树脂端羧基浓度≤30mol/吨。所述EVOH树脂为乙烯含量20～45％的乙烯-乙烯醇共聚物。所述玻璃纤维为含有环氧基团的硅烷偶联剂处理过的直径为7～17μm的无碱短切玻璃纤维。所述扩链剂为环氧基团含量2～8％的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。所述抗水解剂为分子量20000～30000的聚碳化二亚胺。所述聚磷酸酯为分子量2000～10000的含磷酸酯重复单元的聚合物。所述抗氧剂为质量比1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168的复配物。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮母粒中的至少一种。本专利技术还提供了一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物的制备方法，包括：按质量份数，将除玻纤之外的原料混合均匀，加入双螺杆挤出机，玻纤由侧喂口加入，经过拉条、冷却、切粒、干燥后得到耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物；其中，双螺杆挤出机设置温度为220～250℃，螺杆转速为350～450转/分。本专利技术通过同时引入与PBT相容性较好的EVOH树脂以及聚磷酸酯以改善玻纤增强PBT的长短期耐水解性能和长期耐热性能。EVOH可在PBT基体中形成连续纤维状阻隔层，阻碍水分子和氧气分子的进入，从而延缓PBT组合物的水解和热降解速率；聚磷酸酯可与PBT中的端羧基和端羟基反应，从而能够改善PBT的酸性环境，抑制PBT的水解行为。本专利技术提供的耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物，具有优异的机械性能，且耐水解和耐热老化后的性能保持率高，能够适应非常严苛的工况使用环境。有益效果本专利技术在传统的耐水解PBT组合物配方基础上，引入与PBT相容性较好的EVOH树脂和聚磷酸酯，二者共同作用下可以大幅提高玻纤增强PBT的长、短期耐水解性能，而且显著提升PBT/EVOH组合物的长期热氧老化性能，具有良好的市场应用前景，适用于高温、高湿环境下的汽车和家电零部件。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，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。实施例和对比例中所用原料：PBT树脂端羧基浓度≤30mol/吨，购自仪征化纤、中国台湾长春等；玻璃纤维为含有环氧基团的硅烷偶联剂处理过的直径为7～17μm的无碱短切玻璃纤维，购自重庆玻纤、巨石集团等；EVOH树脂为乙烯含量20～45％的乙烯-乙烯醇共聚物，购自中国台湾长春、日本可乐丽等；扩链剂为环氧基团含量2～8％的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物，购自佳易容相容剂江苏有限公司；抗水解剂：聚碳化二亚胺类抗水解剂，购自德国RASCHIG、莱茵化学等；聚磷酸酯，购自美国FRXPolymers；抗氧剂：质量比1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168的复配物，市售；润滑剂：硬脂酸锌、硬脂酸钙、乙撑双硬脂酸酰胺、硅酮母粒，市售。制备方法均为：按质量份数，将除玻纤之外的原料混合均匀，加入双螺杆挤出机，玻纤由侧喂口加入，经过拉条、冷却、切粒、干燥后得到耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物；其中，双螺杆挤出机设置温度为240℃，螺杆转速为4000转/分。实施例1～6及对比例1～3中玻纤增强PBT/EVOH组合物的配方如表1所示，性能测试结果分别如表2所示。性能测试方法：(1)拉伸强度：PBT/EVOH组合物注塑成150mm*10mm*4mm哑铃状样条，按照ISO527方法测试，拉伸速率为5mm/min；(2)缺口冲击性能：PBT/EVOH组合物注塑成80mm*10mm*4mm缺口样条，按照ISO179-1eA测试；(3)120℃水煮实验：拉伸、冲击样条置于120℃不锈钢反应釜中，水煮200H后取出，23℃/50％RH环境调节24H后进行性能测试，与原始性能相比，计算性能保持率；(4)85℃/85RH％湿热老化实验：拉伸、冲击样条置于85℃/85RH％环境箱，湿热老化1000H后取出，23℃/50％RH环境调节24H后进行性能测试，与原始性能相比，计算性能保持率；(5)150℃/1000H热氧老化：拉伸、冲击样条置于150℃/1000H环境箱，热老化1000H后取出，23℃/50％RH环境调节24H后进行性能测试，与原始性能相比，计算性能保持率。表1实施例和对比例组合物的配方表2实施例和对比例组合物的测试结果根据上述实施例和对比例配方和相应测试结果可知：实施例1的结果与对比例1-3的结果对比显示：不添加EVOH和聚磷酸酯时，PBT的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物，其特征在于：按重量份计，包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种耐热耐水解玻纤增强PBT/EVOH组合物，其特征在于：按重量份计，包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述PBT树脂端羧基浓度≤30mol/吨。


3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述EVOH树脂为乙烯含量20～45％的乙烯-乙烯醇共聚物。


4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述玻璃纤维为含有环氧基团的硅烷偶联剂处理过的直径为7～17μm的无碱短切玻璃纤维。


5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述扩链剂为环氧基团含量2～8％的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。


6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述抗水解剂为分子量20000～30000的聚碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶士兵，张超，肖军华，丁正亚，林洁龙，邱志强，安朋，刘纪庆，杨良波，夏建盟，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，上海金发科技发展有限公司，金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32