本发明专利技术涉及陶瓷纤维增强聚丙烯以及对聚丙烯进行填充改性获得的复合物，其特征在于，由以下重量份原料组成：聚丙烯树脂５０份－８０份、陶瓷纤维５份－２０份、无机填料５份－２０份、增韧剂５份－２０份、加工助剂２份－５份。本发明专利技术的优点是陶瓷纤维作为功能改性组分，既具有很好的强度和韧性，同时又具有高耐热、高表面硬度、高刚性等特点。可满足汽车饰件、电器外壳、电器内部结构件类制品的使用要求。采用双螺杆挤出设备，具有流程简单、连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种陶瓷纤维改性热塑性聚酯复合物及其制备方法。
技术介绍
陶瓷纤维是一种集传统绝热材料、耐火材料优良性能于一体的纤维状轻质耐火 材料，具有低导热率，优良的热稳定性，化学稳定性，无腐蚀性。陶瓷纤维的直径一般为 2 μ m 5 μ m，长度多为30mm 250mm，纤维表面呈光滑的圆柱形，横截面通常是圆形。其结 构特点是气孔率高(一般大于90% )，而且气孔孔径和比表面积大。由于气孔中的空气具 有良好的隔热作用，因而纤维中气孔孔径的大小及气孔的性质(开气孔或闭气孔)对其导 热性能具有决定性的影响。实际上，陶瓷纤维的内部组织结构是一种由固态纤维与空气组 成的混合结构，其显微结构特点在固相和气相都是以连续相的形式存在，因此，在这种结构 中，固态物质以纤维状形式存在，并构成连续相骨架，而气相则连续存在于纤维材料的骨架 间隙之中。正是由于陶瓷纤维具有这种结构，使其气孔率较高、气孔孔径和比表面积较大， 从而使陶瓷纤维具有优良的隔热性能和较小的体积密度。多用于工业绝缘、密封，防护材 料、电热装置绝缘、隔热材料，仪器设备、电热元件的绝缘和隔热材，汽车行业隔热材料等。近年也出现用于印刷电路板的液晶聚酯浸渍陶瓷纤维和用于建筑的增强水泥基 复合材料。未见陶瓷纤维用于热塑性聚酯塑料的报道。聚酯是由二元醇或多元醇和二元酸或多元酸缩聚而成的高分子化合物的总称。热 塑性聚酯塑料主要包含PBT、PET。聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylece ter印hthalate (简称PBT)，PBT为 乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。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，仅为0. 1%，在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能)，电绝 缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差， 低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。故大部分采用玻 璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提 高。可以在140°C下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是乳白色或前黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑 而有光泽。耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中 最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。无毒、耐气候性、抗化学药品 稳定性好。为了提升耐热性和强度、模量等机械性能，采用玻璃纤维增强比较普遍，玻璃纤 维增强PET在电子电气和汽车行业有相应应用，用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音 机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、硒整流器等。在现有的耐热、增强等改性研究中，基本上使用玻璃纤维和无机填料，未见报道引 入适当的陶瓷纤维作为功能改性组分，提高通用热塑性塑料的耐热、阻燃性能和平衡物理 力学性能。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是公开一种含有陶瓷纤维的聚酯复合物及其制备方 法，设计新型材料，进一步提升材料的耐热性，满足相关应用领域发展的需要。本专利技术的陶瓷纤维改性热塑性聚酯复合物，其典型重量份数组成为聚酯树脂55 85份；陶瓷纤维10 40份；加工助剂1-10份。所述的聚酯树脂为PBT或PET中的一种，树脂的相对黏度为0. 85-1. 2 ；所说的加工助剂为高分子加工领域常规的加工助剂，包括润滑剂和偶联剂，这些 加工助剂在加工和成型时能有效改善各组分的分散性、减少有害摩擦；润滑剂包括某些脂 肪酸盐、脂肪酸酰胺和/或这些化合物的混合物，具体包括固体石蜡、液体石蜡、低分子量 聚乙烯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺和N，N’ -乙撑双硬脂酸酰胺 (EBS)等。偶联剂为硅烷偶联剂Y42、3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、乙烯基 三甲氧基硅烷(A-171)等。所说的陶瓷纤维优选采用经过复合偶联剂进行处理的陶瓷纤维。对陶瓷纤维进行处理的复合偶联剂重量份数组成为磷酸酯偶联剂20-40份，硅烷偶联剂35-55份，环氧树脂5_15份，缩水甘油酯 15-35 份。磷酸酯偶联剂为螯合型焦磷酸钛酸酯偶联剂，可采用美国Kenrich公司牌号为 KR-238S的产品；硅烷偶联剂的化学名称为乙烯基三乙氧基硅烷，可采用国内青岛海大化工有限公 司牌号为A-151的产品；环氧树脂可采用日本三井化学牌号为R-140的产品；缩水甘油酯为异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)，国内多个厂家均有售。所说的复合 偶联剂用量为基于陶瓷纤维重量为0. 5 2%。处理方法如下先将磷酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、环氧树脂、缩水甘油酯等处理剂按上面的配比混 合均勻并放置于处理槽中，经拉丝处理后的陶瓷纤维通过处理槽内的复合处理剂处理后 (浸渍5 10秒)即得所需改性处理的陶瓷纤维。优选河北溧平奥特斯丁工业有限公司，规格为高温(HT)型的陶瓷纤维，纤维直径 2 4微米。处理后的陶瓷纤维能够对材料起到良好的增强作用，使材料具有高模量和刚 性，赋予陶瓷纤维和树脂的良好浸润、包覆，使得陶瓷纤维高耐热、耐火特性在树脂体系中 得以发挥作用。本专利技术的陶瓷纤维改性热塑性聚酯复合物的制备方法包括如下步骤将聚酯树脂、加工助剂搅拌混合，送入到双螺杆挤出机，随后将陶瓷纤维经各自精 密计量的喂料器加入挤出机，挤出，获得产品。所说的双螺杆挤出机的长径比至少为32 40 1，最好为36 1 ；各段螺杆温度为200 240V之间，最好在220 240V之间；螺杆转速在200 450转/分钟之间，最好在300 400转/分钟之间。本专利技术的陶瓷纤维改性热塑性聚酯复合物，采用双螺杆挤出设备，具有流程简单、 连续、生产效率高、产品质量稳定的优点。本专利技术的产品，可采用国家标准进行检测。测试试样，由CJ80NC型注塑机在 下注塑成型。主要考证材料的拉伸强度、弯曲强度、阻燃性、耐热性。采用上述方法检测结果表明，本专利技术的陶瓷纤维改性热塑性聚酯复合物在材料的 拉伸强度方面能提高40%以上，弯曲强度能提高30%以上在不添加阻燃剂的情况下，材料 达到V-I级或V-2级阻燃水平，具有非常好的阻燃改性前景，材料的耐热性提高5 10°C， 明显改善材料的耐热性能。具体实施例方式实施例1混合机转速650转/分，双螺杆挤出机螺杆转速350rpm，机筒平均温度是 230°C，双螺杆挤出机的长径比为36 1。配方如下(重量份数)树脂为70份宝理公司的PBT 3216，是市面现有的材料；润滑剂N，N’_乙撑双硬脂 酸酰胺2份，偶联剂y42、3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷3份；奥特斯丁高温(HT)型陶 瓷纤维25份。制备方法包括如下步骤将PBT树脂、润滑剂N，N’ -乙撑双硬脂酸酰胺和偶联剂Y 42、3环氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷搅拌混合，送入到双螺杆挤出机，随后陶瓷纤维加入挤出机，挤出，获得产品。实施例2混合机转速650转/分，双螺杆挤出机螺杆转速300rpm，机筒平均温度是 240°C，双螺杆挤出机的长径比为36 1。配方如下(重量份数)树脂为75份台湾南亚公司的PBT 140EM,是市面现有的材料；润滑剂N，N，-乙撑 双硬脂酸酰胺5份，偶联剂y42、3环氧丙氧)丙基本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种含有陶瓷纤维的热塑性聚酯复合物，其特征在于，由以下重量份原料组成： 聚酯树脂 ５５份－８５份、 陶瓷纤维 １０份－４０份、 加工助剂 １份－１０份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔贵府，
申请(专利权)人：崔贵府，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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