一种玻纤增强PBT复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻纤增强PBT复合材料及其制备方法，属于工程塑料技术领域。本发明专利技术所述玻纤增强PBT复合材料以PC树脂、ABS树脂搭配PBT树脂，以玻璃纤维为填充材料，同时引入特定增容剂和遮光剂等组分，不仅具有较高的韧性，同时翘曲度低，成型流动性好，应用于制备机械键盘键帽的外观良好。本发明专利技术还提供了玻纤增强PBT复合材料的制备方法及其在制备机械键盘键帽中的应用。帽中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强PBT复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及工程塑料
，具体涉及一种玻纤增强PBT复合材料及其 制备方法。

技术介绍

[0002]市场上常用的机械键盘键帽的制备材料包括PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、 HIPS、ABS等。其中HIPS和ABS具有优异的加工成型性、良好的外观和优异 的尺寸稳定性，但其耐候性和耐刮擦性差，使用寿命短且容易发油。以PBT为 材料制备得到的键帽具有强度高、耐疲劳、耐高温、耐油以及敲击感强等优点， 在机械键盘键帽行业应用广泛，但其也存在韧性较差、耐刮擦较差、尺寸稳定 性较差、容易变形等缺点。
[0003]目前关于PBT材料在机械键盘键帽行业的应用研究较少，为提升PBT材料 耐刮擦效果，CN107936457 A公开了一种用于机械键盘的耐刮擦低光泽耐油和 镭雕短纤增强PBT/ABS合金材料，解决了现有产品耐油性不佳、表面光泽度差、 长期使用后性能下降、成本高、摩擦系数高等问题；CN109880276A公开了一种 高速激光打标PBT/ABS复合材料，该复合材料激光打标速度快，打标效果好， 机械强度高，抗打油、耐磨性好，适用于双色键帽。
[0004]然而现有机械键盘键帽行业中，最为广泛应用的标识工艺是热升华工艺和 双色注塑工艺，其中热升华是指将附有油墨的PET膜或者彩纸附着在键帽表面， 通过加热到180℃将油墨渗透到键盘表面，从而形成五颜六色的图案；双色注塑 则是指一台注塑机配置两个射嘴，装入不同颜色的材料，通过模具的旋转使得 两个射嘴注塑两种不同颜色的塑胶，先注塑键帽里层，后注塑键帽外层，通过 两种颜色对比度不同，从而显现出里层的颜色。同时，键盘薄壁化和小型化的 发展趋势，机械键盘键帽模具均为一模多腔，最为常见的是1出32或者1出64， 而现有PBT材料流动性不足，会影响成型效果以及键帽的外观；另一方面，由 于PBT是结晶材料，PBT分子链会沿流动方向取向，经高温环境下加工后，流 动方向和垂直流动方向收缩率有较大差异，导致PBT材料发生翘曲。为适应以 机械键盘键帽行业发展，需要研发一种低翘曲、高成型流动性的PBT材料。

技术实现思路

[0005]基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种玻纤增强PBT复 合材料，该材料以PC(聚碳酸酯)树脂和ABS(丙烯腈
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丁二烯
‑
苯乙烯共聚物) 树脂搭配PBT树脂，以玻璃纤维为填充材料，同时引入特定增容剂和遮光剂等 组分，不仅具有较高的韧性，同时翘曲度低，成型流动性好，外观良好，尤其 适用于机械键盘中键帽的制备中。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种玻纤增强PBT复合材料，包括以下重量份的组分：
[0008]PBT树脂20～50份、PC树脂10～30份、ABS树脂10～30份、增容剂2～6 份、玻璃纤维10～20份、遮光剂3～8份、超支化聚酯0.2～1份以及加工助剂0.3～1 份；
[0009]所述增容剂为PBT树脂和PC树脂的嵌段共聚物；
[0010]所述遮光剂为钛酸钾晶须；
[0011]所述超支化聚酯为以季戊四醇为核、以聚二羟甲基丙酸为支化链的四臂聚 酯共聚物。
[0012]优选地，所述PC树脂和ABS树脂的重量份数之和为30～50份。
[0013]优选地，所述超支化聚酯为季戊四醇为核、聚二羟甲基丙酸为支化链复配 得到的四臂聚酯共聚物。
[0014]本专利技术所述玻纤增强PBT复合材料的组分中，在基体PBT树脂中引入PC 和ABS树脂进行复配，可有效提升产品的韧性，同时降低产品在制备及成型后 的翘曲度，但同时也会降低产品的成型流动性：PC树脂+ABS树脂的复合含量 与PBT树脂的配比对产品的影响程度较大，若PC树脂+ABS树脂的含量过低 (PBT树脂含量过高)，产品的韧性低且翘曲度较高，而如果是PC树脂+ABS 树脂的含量过高(PBT树脂含量过低)，则产品的成型流动性骤减。因此专利技术人 优选PC树脂+ABS树脂的添加份数为30～50份，同时选择进一步加入超支化聚 酯以提升产品的成型流动性和韧性。
[0015]玻璃纤维作为填料制备的产品韧性较高，但由于本专利技术产品的组分中含有 较多有机树脂，因此需要添加增容剂以提升无机填料和有机树脂间的相容性， 然而专利技术人实验发现，现有增容剂大多会影响最终制品的流动性，使其难以获 得较低的翘曲度和较好的成型流动性。经过探索，以PBT树脂和PC树脂为原 料，经酯交换促进剂催化反应得到的嵌段共聚物用于代替现有增容剂用于本发 明所述产品，该组分与玻璃纤维、有机复合树脂的相容性高，可有效提升其韧 性，同时不会影响产品的翘曲度和成型流动性。另外，所述嵌段共聚物中含有 的催化剂酯交换促进剂由于并不会被消耗，其添加含量必须维持在一个特定范 围，皆因若含量过少，则增容剂中的PBT及PC树脂反应不完全，其增容效果 不佳；而若含量过多，由于该催化剂同样会影响到整个产品组分中的基体PBT 树脂及PC树脂，使其发生反应，可能导致产品的综合性能变差。
[0016]用于机械键盘键帽的原材料中一般需要加入遮光剂提高产品在不同环境下 的稳定性，然而现有遮光剂使用种类最多的为钛白粉，其虽然具有良好的遮光 效果，但往往会因为其容易团聚等缺陷导致产品的力学性能(尤其是韧性)削 弱。经专利技术人优选，在本专利技术所述产品中以钛酸钾晶须代替传统钛白粉作为遮 光剂，不仅可保障遮光效果，同时还不会削弱产品的韧性等力学性能。
[0017]优选地，所述PBT树脂在25℃下的特性粘度为0.6～1.2dL/g，所述特性粘度 的测试标准为GB/T 14189
‑
2008。
[0018]更优选地，所述PBT树脂在25℃下的特性粘度为0.7～1.0dL/g。
[0019]PBT树脂的粘度较高，则容易引起产品的流动性降低，加工难度增大，最 终制备的机械键盘键帽光滑度削弱，而如果粘度较低，则可能导致所得产品在 应用于键帽加工成膜时溢料飞边，发生一定程度的翘曲现象，两者均会使得最 终产品的加工使用范围缩小。经优选，上述范围内的PBT树脂制备的产品可有 效保障其成型流动性及翘曲度维持在一个合适的范围，尤其是以特性粘度为 0.7～1.0dL/g时，产品的加工及使用范围最大。
[0020]优选地，所述PC树脂的重均分子量为16000～22000，熔融指数为 20～25g/10min，所述熔融指数的测试标准为ISO 1133
‑
2011，测试条件为300℃， 1.2kg负荷。
[0021]所述分子量及熔指下的PC树脂粘度较低，更有利于保障产品的成型流动性。
[0022]优选地，所述ABS树脂熔融指数为60～80g/10min，所述熔融指数的测试标 准ISO 1133
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2011，测试条件为220℃，10kg负荷。
[0023]选择高流动性、高抗冲击性能的ABS树脂有利于保障产品的韧性和成型流 动性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强PBT复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：PBT树脂20～50份、PC树脂10～30份、ABS树脂10～30份、增容剂2～6份、玻璃纤维10～20份、遮光剂3～8份、超支化聚酯0.2～1份以及加工助剂0.3～1份；所述增容剂为PBT树脂和PC树脂的嵌段共聚物；所述遮光剂为钛酸钾晶须；所述超支化聚酯为以季戊四醇为核、以聚二羟甲基丙酸为支化链的四臂聚酯共聚物。2.如权利要求1所述玻纤增强PBT复合材料，其特征在于，所述PC树脂和ABS树脂的重量份数之和为30～50份。3.如权利要求1所述玻纤增强PBT复合材料，其特征在于，所述PBT树脂在25℃下的特性粘度为0.6～1.2dL/g；优选地，所述PBT树脂在25℃下的特性粘度为0.7～1.0dL/g。4.如权利要求1所述玻纤增强PBT复合材料，其特征在于，所述增容剂为PBT树脂和PC树脂经酯交换促进剂催化反应得到的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物与酯交换促进剂的质量之比为1：(0.004～0.005)；所述增容剂中，PBT树脂和PC树脂的质量之比为(0.9～1.1)：(0.9～1.1)；所述增容剂的制备方法包括以下步骤：将PBT树脂、PC树脂和酯交换促进剂在高混机中混合至均匀，随后挤出造粒，即得所述增容剂；所述酯交换促进剂为钛酸丁酯、二氯二茂钛中的至少一种。5.如权利要求1所述玻纤增强PBT复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为扁平玻璃纤维。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯健，陈平绪，叶南飚，付学俊，龚德君，熊志星，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：