一种高韧性塑料及其制备方法技术

本申请涉及一种高韧性塑料及其制备方法，一种高韧性塑料，由如下重量份数的组分组成：PBT 87.4

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性塑料及其制备方法


[0001]本申请涉及聚对苯二甲酸丁二醇酯
，更具体地说，它涉及一种高韧性塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸丁二醇酯，又名PBT，是一种乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。其作为五大工程塑料之一，具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低的优点，因此常被用于电器、汽车、飞机制造、通讯、家电、交通运输等多个领域中。
[0003]相关技术中的PBT树脂大多作为混合树脂的配混料进行使用，即经过各种添加剂改性，或与其他树脂共混以获得良好的耐热、阻燃、电绝缘等综合性能及良好的加工性能。其中以15
‑
25％玻璃纤维填充改性的PBT为例，其热稳定性和抗挤压形变能力较强，可用于制造要求长期在140℃条件下的工况，尺寸要求稳定性高的电子零部件壳体。
[0004]但上述比例经玻纤增强改性后的PBT树脂其成型收缩率大，即制品纵、横向收缩率不一致，易使制品壳体发生翘曲，其扭矩较低，当玻璃纤维比例调低时，则无法保障PBT树脂的高韧性。因此，本申请提供一种兼具高韧性和高扭矩的塑料。

技术实现思路

[0005]为使得塑料兼具高韧性和高扭矩的优点，本申请提供一种高韧性塑料及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种高韧性塑料，采用如下的技术方案：一种高韧性塑料，由如下重量份数的组分组成：PBT 87.4
‑
91.4份；润滑剂0.3
‑
0.5份；抗氧剂0.3
‑
0.5份；改性玻璃纤维8
‑
13份；所述改性玻璃纤维的制备步骤如下：a、预处理：将玻璃纤维预热后，先对其进行真空冷冻干燥，再与双氧水混合，并加热升温至110
‑
120℃，回流1
‑
2h，再加入硅烷偶联剂，升温至90
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100℃，继续反应3
‑
6h,待过滤干燥后，即可制得预改性玻璃纤维；b、改性处理：将预改性玻璃纤维与改性溶胶按重量比1：(2
‑
5)在真空条件下，以90
‑
120℃的条件加热反应2
‑
3h后,即可制得改性玻璃纤维；所述改性溶胶由混合树脂、改性填料和表面活性剂组成，所述混合树脂由端羧基超支化聚酯、N,N
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二甲基甲酰胺和环氧树脂组成。
[0007]通过采用上述技术方案，经预热、冷冻干燥处理后的玻璃纤维，其表层纤维出现大量微细裂痕，通过裂痕的毛细作用，有利于玻璃纤维后续与双氧水的反应，玻璃纤维经加热
回流反应后，其表层粘结能力增强，推测其原因可能是形成了羟基化玻璃纤维，继而后续与硅烷偶联剂反应时，保障了烷基结合基团更强的结合效果，除能对玻璃纤维表面进行改性外，可与部分羟基化玻璃纤维交联，继而赋予了预改性玻璃纤维表面的粘结力。
[0008]上述预改性玻璃纤维在表面活性剂的作用下，可与混合树脂进行稳定结合，并在预改性玻璃纤维表层包覆形成改性胶层，其中N,N
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二甲基甲酰胺可作为溶剂和调和剂，促进端羧基超支化聚酯、环氧树脂和预改性玻璃纤维表面间的相互接枝交联，具有一定协同作用，赋予了改性胶层整体较为优良的塑性和抗翘曲能力，继而显著降低了玻璃纤维收缩对塑料扭矩的影响，且能通过改性填料的结合填充，赋予改性玻璃纤维及塑料优良的韧性。
[0009]优选的，a中具体处理步骤如下：先将玻璃纤维预热至80
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100℃，再降至0℃，并真空干燥后，将玻璃纤维与双氧水按重量比1：(2
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3)混合，并加热升温至110
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120℃，回流2
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4h,再加入硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂与玻璃纤维重量比为1：(8
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12)，并升温至90
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100℃，继续反应3
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6h,反应结束后，过滤干燥，即可制得硅烷改性玻璃纤维。
[0010]通过采用上述技术方案，经上述预热、冷冻干燥处理后的玻璃纤维，其表层纤维出现裂痕更为密集微细，毛细现象更为明显，其与双氧水的反应更显著，玻璃纤维表面的结合力大幅提升，有利于后续与硅烷偶联剂反应的同时，保障了烷基结合基团的结合效果，继而赋予了预改性玻璃纤维表面优良的粘结力和结合效果。
[0011]优选的，所述改性溶胶由混合树脂、改性填料和表面活性剂按重量比1：(0.2
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0.3)：(0.03
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0.05)组成。
[0012]通过采用上述技术方案，上述配比下的改性溶胶，其与预改性玻璃纤维的包覆结合效果较好，且改性填料的填充较为紧密，通过两者本身的特性赋予了改性胶层优良的韧性和抗翘曲能力，继而保障了改性玻璃纤维对塑料的增韧和加强效果，使得塑料可以兼具高韧性和高扭矩的优点。
[0013]优选的，所述混合树脂由端羧基超支化聚酯、N,N
‑
二甲基甲酰胺和环氧树脂按重量比1：(0.8
‑
1.2)：(0.2
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0.3)组成。
[0014]通过采用上述技术方案，上述配比下的混合树脂，其三者间的协同效果较好，即端羧基超支化聚酯和环氧树脂可在N,N
‑
二甲基甲酰胺的调和作用下与预改性玻璃纤维表层进行充分接枝交联，其改性胶层结合稳定的同时，本身的韧性和抗翘曲能力较强，继而保障了改性玻璃纤维的高韧性和高扭矩。
[0015]优选的，所述改性填料为石墨烯、纳米硅藻土和纳米二氧化硅按重量比1：(0.2
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0.3)：(0.5
‑
0.8)组成。
[0016]通过采用上述技术方案，上述组分及配比下的改性填料，其能通过纳米材料本身的特性和复配作用，赋予改性玻璃纤维优良的韧性和扭矩，且能充分分散到改性胶层上，不易发生剥落。
[0017]优选的，所述表面活性剂由二乙烯三胺、十二烷基硫酸钠和硬脂酸甘油酯中的一种或多种组成。
[0018]通过采用上述技术方案，上述组分的表面活性剂，其能通过改善预改性玻璃纤维表面的结合性能，并在预改性玻璃纤维表面和混合树脂间形成易于两者交联的结合界面，以此保障改性玻璃纤维的改性效果。
[0019]优选的，硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
和氨基硅烷中的一种或多种。
[0020]通过采用上述技术方案，上述组分的硅烷偶联剂，其能与玻璃纤维表面和部分羟基化玻璃纤维进行充分的接枝或交联，继而赋予了预改性玻璃纤维优良的结合力，有利于后续的改性处理。
[0021]优选的，所述润滑剂由亚乙基双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌和山梨糖醇按重量比1：(0.5
‑
0.8)：(2
‑
3)组成。
[0022]通过采用上述技术方案，上述组分及配比下的润滑剂，其能在PBT与改性玻璃纤维间起到充分的润滑效果，继而使得改性玻璃纤维可以充分的分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性塑料，其特征在于，由如下重量份数的组分组成：PBT 87.4
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91.4份；润滑剂0.3
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0.5份；抗氧剂0.3
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0.5份；改性玻璃纤维8
‑
13份；所述改性玻璃纤维的制备步骤如下：a、预处理：将玻璃纤维预热后，先对其进行真空冷冻干燥，再与双氧水混合，并加热升温至110
‑
120℃，回流1
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2 h，再加入硅烷偶联剂，升温至90
‑
100℃，继续反应3
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6 h,待过滤干燥后，即可制得预改性玻璃纤维；b、改性处理：将预改性玻璃纤维与改性溶胶按重量比1：（2
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5）在真空条件下，以90
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120℃的条件加热反应2
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3 h后,即可制得改性玻璃纤维；所述改性溶胶由混合树脂、改性填料和表面活性剂组成，所述混合树脂由端羧基超支化聚酯、N,N
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二甲基甲酰胺和环氧树脂组成。2.根据权利要求1所述的高韧性塑料，其特征在于，a中具体处理步骤如下：先将玻璃纤维预热至80
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100℃，再降至0℃，并真空干燥后，将玻璃纤维与双氧水按重量比1：（2
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3）混合，并加热升温至110
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120℃，回流2
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4 h,再加入硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂与玻璃纤维重量比为1：（8
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12），并升温至90
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100℃，继续反应3
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6 h,反应结束后，过滤干燥，即可制得硅烷改性玻璃纤维。3.根据权利要求1所述的高韧性塑料，其特征在于，所述改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕欣，
申请(专利权)人：上海欣洁商务服务有限公司，
类型：发明
国别省市：