【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，特别是涉及一种用于传动链条的增强型pbt复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、随着自动化工业发展，越来越多的行业，尤其是材料制造行业和快递运输行业，提高效率多选用输送设备，输送设备按主要工作部件的类型可分为: 链条输送设备、皮带输送设备、气动输送设备、螺旋输送设备等。在所有的这些输送设备中，链条输送设备品种规格繁多, 应用最为广泛。链条输送设备以前使用金属链条，现大多已改用塑料链条，塑料链条具有耐水、耐油、耐酸碱腐蚀，以及更换方便的优点。
2、聚对苯二甲酸丁酯塑料（简称 pbt）因其具有很高的表面硬度、拉伸强度、抗冲击能力、耐疲劳、耐折迭、耐应力开裂等优点广泛应用于机械、电器、纺织器材、化工设备、航空等领域。随着传动链条行业的发展，玻纤增强pbt材料可大幅提高材料的模量、强度等力学性能，已成为代替聚酰胺（简称pa）制备传动链条的主要选择。
3、尽管pbt有诸多优势，然而，由于pbt分子中含有酯键，在高于其玻化温度下置于水中或者高湿环境容易发生酯键断裂，水解反应形成的酸性环境使水解反应加速，使链条制品在长时间绞盘外力作用下尺寸发生变化，难以满足链条长时间承力或精密结构制品的使用要求；达到一定程度后，就会破坏链条与链轮的正确啮合，导致脱链，使传动失效。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于传动链条的增强型pbt复合材料，用于解决现有技术中pbt在高湿环境容易发生酯键断裂，使传动链条尺寸发生
2、为实现上述目的及其他相关目的，
3、本专利技术的第一方面，提供一种用于传动链条的增强型pbt复合材料，包括以下重量份的原料：热敏分子接枝的pbt 40~60份、纯pbt树脂10~20份、玻纤30~50份、耐水解剂0.1~1份、增韧剂1~6份、润滑剂1~2份、其它助剂1~2份。
4、进一步的，所述热敏分子为n-异丙基丙烯酰胺单体（nipaam），所述热敏分子接枝的pbt为pbt-g-nipaam共聚物。
5、更进一步的，所述pbt-g-nipaam共聚物的制备方法包括以下步骤：
6、（1）在有机溶剂中加入一定量的pbt树脂和nipaam单体，搅拌溶解后，加入一定量的引发剂；
7、（2）加热至75-85℃，在搅拌下进行共聚反应；
8、（3）反应结束后，通过后处理，得到pbt-g-nipaam共聚物。
9、在步骤（1）中，所述有机溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)或氯化亚甲基(ch2cl2）。
10、在步骤（1）中，所述引发剂包括过硫酸钾（kps）或偶氮二异丁腈（aibn）。
11、在步骤（1）中，所述pbt树脂、nipaam单体和引发剂的质量比为（20~40）：（10~20）：（0.1~0.5）。
12、在步骤（2）中，反应温度优选为80℃，反应时间优选为2~4h，搅拌速度优选为200~400rpm。
13、在步骤（3）中，所述后处理为：先将产物溶于有机溶剂，滤除未反应的单体和副产物，然后将共聚物溶液倒入大量冷水中沉淀，经抽滤和干燥，得到pbt-g-nipaam共聚物粉末。
14、本专利技术通过将热敏分子nipaam接枝到pbt上，能够显著提高pbt的耐水解性能。在水解过程中，水分子会攻击pbt链上的酯键，而nipaam中的酰胺基可以与pbt中的酯键结合，减少了pbt暴露在外的酯键数量，从而降低了pbt分子链断裂的可能性。并且，nipaam具有热响应性能，其在32℃左右的临界溶解温度（lcst）下发生可逆的相变。在温度高于lcst时，nipaam分子转变为疏水性，形成一个疏水屏障，阻止水分进入pbt基体，显著提高其耐水解性能。另外，nipaam还赋予材料一定的自修复能力，如果材料表面出现微裂纹，温度变化可以引发nipaam部分的相变，吸收或排斥水分，从而使裂纹闭合，起到自修复的作用，延长材料的使用寿命。
15、进一步的，所述纯pbt树脂选用端羧基含量较低的通用级树脂。
16、更进一步的，所述纯pbt树脂的熔指范围为30~40。
17、进一步的，本专利技术在基体中加入玻纤来降低基体的粘度，增强各组分的水分散性，使得成品具有优良的耐高温水解性能。
18、具体的，所述玻纤为耐水解耐醇解的无碱玻璃纤维，例如巨石er13/17-910、534ayf等。
19、进一步的，所述耐水解剂选用聚合型碳化二亚胺类，例如耐水解剂3620。该类耐水解剂的引入可以使得碳化二亚胺反应掉pbt树脂中的端羧基，生成稳定的酰脲，抑制在加工过程中的水解反应和分子链断裂，从而提升pbt的尺寸稳定行和使用寿命。
20、更进一步的，所述耐水解剂的浓度介于0.1~1%，即耐水解剂的浓度不可过低或过高。当耐水解剂的浓度过低，则耐水解剂失去其耐水解的效果，等同于助剂点漆在基体表面；当耐水解剂的浓度过高，则会使耐水解剂在基体中分散不均或发生结块现象，同时耐水解剂浓度过高会导致其无法很好地被基体包裹，使得其析出、沉降，在后续投料时，导致耐水解剂用量失准。
21、进一步的，所述增韧剂选用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（poe-g-mah）。
22、进一步的，所述润滑剂选用含聚乙烯蜡类化合物，其可赋予pbt基体与玻纤材料优良的相容性，降低表面浮纤，提升表面的光滑度。
23、进一步的，其它助剂包括抗氧剂、抗光剂、吸收剂、光稳定剂中的至少一种。所用抗氧剂为复配抗氧剂，包含自由基捕获剂等，可与光稳定剂协同作用，使得抗氧、耐老化、耐紫外光等作用突出，并相互配合作用。
24、本专利技术的第二方面，提供一种上述的增强型pbt复合材料的制备方法，包括以下步骤：
25、s1、按比例称取各原料；
26、s2、将除玻纤以外的原料加入高速混合机充分共混，得到预混料；
27、s3、将预混料喂入双螺杆挤出机的主喂料中，玻纤喂入侧喂料，预加热一段时间，然后挤出造粒，即可制得所述的增强型pbt复合材料。
28、在步骤s2中，先将耐水解剂与热敏分子接枝的pbt、纯pbt树脂混合，预先通过-n=c=n-加成反应消耗pbt中的端羧基，减缓pbt水解速度，从而提高pbt的耐水解性能。混合后再加入其他原料，可以避免其它粉末类原料影响耐水解剂对pbt的表面包覆，同时有效降低粉末类原料在树脂预混料中沉降引起的分散不均现象，产品更为稳定。
29、在步骤s3中，预加热时间为3~5min；螺杆各区的温度为230℃～250℃，螺杆转速为250～600rpm。
30、专利技术的第三方面，提供一种上述的增强型pbt复合材料在制备传动链条中的应用，具体的，包括以下步骤：将所述的增强型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于传动链条的增强型PBT复合材料，其特征在于，所述增强型PBT复合材料包括以下重量份的原料：热敏分子接枝的PBT 40~60份、纯PBT树脂10~20份、玻纤30~50份、耐水解剂0.1~1份、增韧剂1~6份、润滑剂1~2份、其它助剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，所述热敏分子为NIPAAm，所述热敏分子接枝的PBT为PBT-g-NIPAAm共聚物。
3.根据权利要求2所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，所述PBT-g-NIPAAm共聚物的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，在步骤（1）中，所述引发剂包括过硫酸钾（KPS）或偶氮二异丁腈（AIBN）。
5.根据权利要求3所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，在步骤（1）中，所述PBT树脂、NIPAAm单体和引发剂的质量比为（20~40）：（10~20）：（0.1~0.5）。
6.根据权利要求3所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，在步骤（3）中，所述后处理为：先将产物溶于
7.根据权利要求1所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，所述玻纤为耐水解耐醇解的无碱玻璃纤维，所述玻纤选用巨石ER13/17-910或534AYF。
8.根据权利要求1所述的增强型PBT复合材料，其特征在于，所述耐水解剂选用聚合型碳化二亚胺类耐水解剂，所述耐水解剂的浓度介于0.1%~1%。
9.一种制备如权利要求1-8任一项所述增强型PBT复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种如权利要求1-8任一项所述的增强型PBT复合材料在制备传动链条中的应用，其特征在于，包括以下步骤：将所述的增强型PBT复合材料烘干后注塑成相应制品，将制品放入烘箱进行热退火处理，所述退火处理的温度为150~200℃，退火时间为30~60min。
...【技术特征摘要】
1.一种用于传动链条的增强型pbt复合材料，其特征在于，所述增强型pbt复合材料包括以下重量份的原料：热敏分子接枝的pbt 40~60份、纯pbt树脂10~20份、玻纤30~50份、耐水解剂0.1~1份、增韧剂1~6份、润滑剂1~2份、其它助剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的增强型pbt复合材料，其特征在于，所述热敏分子为nipaam，所述热敏分子接枝的pbt为pbt-g-nipaam共聚物。
3.根据权利要求2所述的增强型pbt复合材料，其特征在于，所述pbt-g-nipaam共聚物的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的增强型pbt复合材料，其特征在于，在步骤（1）中，所述引发剂包括过硫酸钾（kps）或偶氮二异丁腈（aibn）。
5.根据权利要求3所述的增强型pbt复合材料，其特征在于，在步骤（1）中，所述pbt树脂、nipaam单体和引发剂的质量比为（20~40）：（10~20）：（0.1~0.5）。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘成腾，苏中淮，岳周遥，王英建，
申请(专利权)人：苏州旭光聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。