高韧性聚酯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及高韧性聚酯复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的高韧性聚酯复合材料的原料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、酯交换抑制剂；所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.4～1.0dl/g，所述玻璃纤维包括扁平玻纤。本发明专利技术采用低粘度、高流动的聚对苯二甲酸丁二醇酯，可以大幅度提高熔体对表面处理后金属表面的浸润，赋予材料良好的加工性以及优异的金属结合力；扁平玻纤作为填充增强剂，可以提升材料的强度、刚性和耐热性，同时可以降低材料的膨胀系数，增强树脂与金属的结合力；酯交换抑制剂可以减少PBT与PC间发生过度的酯化反应。制剂可以减少PBT与PC间发生过度的酯化反应。

【技术实现步骤摘要】
高韧性聚酯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及高韧性聚酯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]NMT(Nano Molding Technology)纳米成型技术是通过注射成型将金属与塑料一体化的新技术，通过这项技术的建立实现了坚硬的树脂部件与密封材料，封装材料的一体化成型，实现零部件轻量化。目前在通信行业，智能终端手持设备行业，电子书阅览器有大量应用，另外由于其智能家具家电，汽车轻量化等领域有巨大的市场应用价值和市场潜力，是互联网和物联网时代的重要应用技术之一。但是目前应用于纳米成型技术的聚酯材料与金属的膨胀系数存在较大差异，成型后树脂与金属构件结合力差，易出现翘曲、剥落、分离等问题，而且耐候性、气密性方面也存在不足。因此，如何制备一种可应用于纳米成型技术，与金属结合力强、高韧性、低翘曲、加工性能好的聚酯材料是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种高韧性聚酯复合材料，具有高韧性、低翘曲、高金属结合力、高耐候性、高气密性等性能。
[0004]本专利技术还提出一种高韧性聚酯复合材料的制备方法和应用。
[0005]本专利技术采用纤维增强的方式对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料进行改性，可以获得与金属接近的膨胀系数，从而可以通过将塑料直接熔融射出到金属表面(经过处理)一体成型，实现塑料与金属的强固结合。通过PBT树脂与其他非结晶树脂复配，与增韧剂、抗氧剂等组分搅拌混合后通过熔融挤出，侧喂短玻纤，过水槽形成料条，经切粒机制备成塑胶颗粒。
[0006]玻纤添加量会影响聚酯材料的膨胀系数，从而间接影响其与金属之间的结合力，采用扁平玻纤可以减少材料的翘曲度，从而提高结合力。PBT树脂与其他非结晶树脂复配可以延缓结晶速度改善外观。玻纤与PBT熔体的界面结合力越高时，材料的机械性能越好，选用合适的增韧剂，对材料的机械性能影响较大，PBT与其他酯类复配时容易发生酯交换反应从而导致性能降低，需要考虑合适的助剂用以延缓酯交换反应。
[0007]具体地，本专利技术涉及如下的技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面，提出了高韧性聚酯复合材料，所述高韧性聚酯复合材料的原料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、玻璃纤维(GF)、酯交换抑制剂；所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.4～1.0dl/g，所述玻璃纤维包括扁平玻纤。
[0009]根据本专利技术的第一方面，至少具有以下有益效果：
[0010]本专利技术采用低粘度、高流动的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为基体树脂，可以大幅度提高熔体对表面处理后金属表面的浸润，赋予材料良好的加工性以及优异的金属结合力；聚碳酸酯(PC)材料可减缓PBT的结晶，使树脂与金属纳米微孔更好的嵌入，增大了复合
材料对金属的结合强度，同时PC的加入还可以使复合材料表面更光滑平整；扁平玻纤作为填充增强剂，可以提升材料的强度、刚性和耐热性，同时可以降低材料的膨胀系数，保持树脂与金属的结合力，另外扁平玻纤相较于普通玻纤制品，有更低的翘曲，能保证材料与金属表面的强结合；酯交换抑制剂可以减少PBT与PC间发生过度的酯化反应，从而保持基体材料优异的物理性能。
[0011]优选地，所述PBT的特性粘度为0.6～0.8dl/g(苯酚：四氯乙烷＝3：2，m/m，30℃)。
[0012]优选地，所述PC由光气法制备得到。所述PC的分子量为15000～50000，更优选21000～36000。所述PC的熔融指数为1～30g/10min(300℃，1.2kg)，更优选3～20g/10min(300℃，1.2kg)。
[0013]优选地，所述扁平玻纤的长宽比为2～6：1，更优选2～4：1。所述扁平玻纤的当量直径为8～20μm，更优选12～16μm。所述扁平玻纤的长度为1～8μm，更优选3～5μm。
[0014]优选地，所述酯交换抑制剂为磷系化合物，更优选的酯交换抑制剂包括磷酸二氢锌、磷酸三苯酯(TPP)、酸式焦磷酸钠(SAPP)中的至少一种，进一步优选的酯交换抑制剂为磷酸二氢锌。
[0015]优选地，以重量份数计，所述高韧性聚酯复合材料的原料包括20～90份PBT、10～30份PC、10～60份扁平玻纤、0.1～1份酯交换抑制剂。
[0016]优选地，以重量份数计，所述高韧性聚酯复合材料的原料包括30～70份PBT、10～15份PC、10～45份扁平玻纤、0.1～0.5份酯交换抑制剂。
[0017]优选地，以重量份数计，所述高韧性聚酯复合材料的原料包括35～50份PBT、10～15份PC、20～40份扁平玻纤、0.1～0.2份酯交换抑制剂。
[0018]优选地，所述高韧性聚酯复合材料的原料还包括增韧剂。所述增韧剂为热塑性聚酯弹性体(TPEE)、乙烯
‑
丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、甲基丙烯酸酯缩水甘油酯(GMA)改性乙烯
‑
丙烯酸酯(EMA)的无规三元共聚物(GMA
‑
EMA)中的至少一种。增韧剂的加入能保证材料具有高强度的同时，还具有极佳的韧性，以及提高材料的耐低温性能。
[0019]优选地，所述增韧剂为TPEE、EEA、GMA
‑
EMA的组合物。优选地，所述TPEE、EEA、GMA
‑
EMA的质量比为1.1～1.5：1：1～2，更优选1.25：1：1.5。使用TPEE、EEA、GMA
‑
EMA复配，产品的缺口冲击强度比单纯用TPEE、EEA有10％～20％的提升。
[0020]优选地，所述高韧性聚酯复合材料的原料还包括耐候剂、抗氧剂、润滑剂。
[0021]优选地，所述耐候剂包括光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂中的至少一种。所述紫外线吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈、三嗪类中的至少一种，更优选苯并三唑类紫外光吸收剂。
[0022]优选地，所述抗氧剂包括四[甲基
‑
β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、1,3,5
‑
三(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄基)异氰尿酸(抗氧剂3114)、1,3,5
‑
三甲基
‑
2,4,6
‑
三(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄基)苯(抗氧剂330)、1,3,5
‑
三(4
‑
叔丁基
‑3‑
羟基
‑
2,6
‑
二甲基苄基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4,6
‑
(1H,3H,5H)
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高韧性聚酯复合材料，其特征在于，所述高韧性聚酯复合材料的原料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、玻璃纤维、酯交换抑制剂；所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.4～1.0dl/g，所述玻璃纤维包括扁平玻纤。2.根据权利要求1所述的高韧性聚酯复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的特性粘度为0.6～0.8dl/g。3.根据权利要求1所述的高韧性聚酯复合材料，其特征在于，所述扁平玻纤的长宽比为2～6：1。4.根据权利要求1所述的高韧性聚酯复合材料，其特征在于，所述扁平玻纤的当量直径为8～20μm。5.根据权利要求1所述的高韧性聚酯复合材料，其特征在于，所述酯交换抑制剂包括磷酸二氢锌、磷酸三苯酯、酸式焦磷酸钠中的至少一种。6.根据权利要求1所述的高韧性聚酯复合材料，其特征在于，所述高韧性聚酯复合材料的原料还包括增韧剂，所述增韧剂为热塑性聚酯弹性体、乙烯
‑
丙烯酸乙酯共聚物、甲基丙烯酸酯缩水甘油酯改性乙烯
‑
丙烯酸酯的无规三元共聚物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建鑫，陈林，钱进明，邓爵安，索阳阳，周国庆，
申请(专利权)人：芜湖聚赛龙新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：