金属纤维增强PBT树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属纤维增强PBT树脂及其制备方法，含有60~80wt%PBT树脂；10~30wt%金属纤维；0~10wt%增韧剂；0~1wt%抗氧剂；以及0.5~2wt%加工助剂。先将PBT树脂干燥，使其水分小于0.02%，接着将PBT树脂、增韧剂、抗氧剂和其它加工助剂均匀分散，高速混合后，在挤出机下游加入金属纤维，通过熔融、混炼、挤出、冷却、干燥后获得金属纤维增强PBT树脂。本发明专利技术的金属纤维增强PBT树脂，一种或多种金属纤维填料加入到PBT树脂中，有效改善PBT树脂的抗热震性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PBT树脂，特别是涉及一种金属纤维增强PBT树脂及其制备方法。
技术介绍
材料特性，如材料的热膨胀系数、导热系数、弹性模量、材料固有强度、断裂韧性等。一般地讲，热膨胀系数越小，材料因温度变化而引起的体积变化小，相应产生的温度应力小，抗热震性越好；热导率大，材料内部的温差越小，由温差引起的应力差越小，抗热震性越好；材料固有强度越高，承受热应力而不致破坏的强度越大，抗热震性好；弹性模量越大，材料产生弹性变形而缓解和释放热应力的能力越强，抗热震性越好。另外，形状相对简单、外形相对均匀的构件抗热震性能要好于形状复杂、结构不均匀的构件。材料在热震中产生的新裂纹，以及新裂纹与原有裂纹扩展造成的开裂、剥落、断裂等状况，称为热震损伤。热震损伤是热应力作用的结果。材料在温度变化时，变形受到抑制所产生的应力为热应力。线性热膨胀系数不同的多相物体在温度变化时，均匀热膨胀的物体受到温度梯度作用时，以及相变时，都会产生热应力。热应力与材料的弹性模贡及弹性应变成正比，而弹性应变等于线膨胀系数和温度变化的乘积。随着塑料行业循序渐进的发展，越来越多的塑料产品对其结构设计、尺寸精度、尺寸稳定性、装配和紧固的要求也愈来愈高。一方面，根据塑料制品使用目的，在制品中放置适合的金属嵌件，可以提高塑件局部的机械强度、耐磨性、电性能，增加塑料尺寸和形状的稳定性，提高产品精度；另一方面，可降低金属制件的重量，降低金属制件被腐蚀的可能性，提高产品使用可靠性等。然而，塑料与金属嵌件结合后，易产生较大应力，在高低温循环状态下，应力释放后造成制品开裂，特别是当塑料中添加无机材料增强后更加明显，如添加玻璃纤维后，塑料与金属嵌件结合后制品非常容易开裂、断裂。材料这种抗开裂的性能称之为抗热震性，指材料在承受急剧温度变化时，评价其抗破损能力的重要指标。针对目前易开裂的现状，需要改善抗热震性。该专利技术是将一种或多种金属纤维填料组合物加入到PBT树脂中，以改善PBT树脂的抗热震性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属纤维增强PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）树脂，使PBT树脂具有良好的抗热震性，减少PBT树脂与金属嵌件制品开裂的现象。本专利技术的另一目的在于提供该金属纤维增强PBT树脂的制备方法。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，含有以下组分：60~80wt%PBT树脂；10~30wt%金属纤维；0~10wt%增韧剂；0~1wt%抗氧剂；-->0.5~2wt%加工助剂。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述PBT树脂为特性粘度为0.74、0.84、1.0、或1.2的PBT中的一种或两种以上的复配物。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述金属纤维为不锈钢纤维、铝纤维、铜纤维、镍纤维、铜合金纤维中一种或两种以上的复配物。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述金属纤维的直径为0.5-50微米，平均长度为0.5-3微米。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述金属纤维为经过偶联剂进行表面处理的金属纤维；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂一种或一种以上复配物等。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯二元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯二元共聚物中的一种或两种以上的复配物。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、有机硫抗氧剂中的一种或两种以上的复配物。如246、264、1010、1076、168等，防止加工和长时间实际使用过程中PBT树脂的氧化。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂，所述加工助剂为增塑剂、成核剂、润滑剂、脱模剂、光稳定剂、颜料、染料中的一种或多种。本专利技术的金属纤维增强PBT树脂的制备方法，将PBT树脂在120~140℃下干燥4~6小时，使其水分小于0.02%，将PBT树脂、增韧剂、抗氧剂和其它加工助剂高速充分混合后，经计量装置送入双螺杆挤出机，通过螺杆的输送、剪切和混炼，物料熔化、复合，在挤出机下游加入金属纤维，再经挤出、冷却、干燥后获得所述金属纤维增强PBT树脂，其中，喂料转速控制在250~350rpm，螺杆挤出机各分区温度保持在200~240℃，螺杆转速250rpm~350rpm，挤出机上的真空泵将小分子低沸点物质和水分抽出，控制挤出机内的真空度低于0.06MPa。本专利技术以PBT为基材，添加金属纤维，使PBT树脂具有良好的抗热震性，，减少PBT玻纤增强树脂与金属嵌件制品开裂的现象，提供了一种高强度，高导热率、良好抗热震性能的金属纤维增强PBT树脂。附图说明图1为抗热震性能测试用标准嵌件示意图。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围。实施例1~8首先将PBT树脂，特性粘度1.0进行干燥处理，于120~140℃下干燥4~6h，使其水分含量低于0.02%。接着将干燥后的PBT树脂、增韧剂、抗氧剂和其它加工助剂置于高速混料筒中搅拌、分散、混合均匀，经计量装置送入双螺杆挤出机中。各原料组分如表1所示。打开真空泵，将小分子低沸点物质和水分抽出，将挤出机内的真空度维持在低于0.06Mpa。通-->过螺杆的输送、剪切和混炼，物料熔化、复合，在挤出机下游加入不锈钢纤维，直径为0.5-50微米，平均长度为0.5-3微米，再经挤出、冷却、干燥后获得所述金属纤维增强PBT树脂。其中，喂料转速控制在250~350rpm，螺杆转速250rpm~350rpm，螺杆挤出机1区~10区，各分区温度分别保持在200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、230℃。金属纤维增强PBT树脂经切粒，包装后待用。表1 原料组分及抗热震性能实施例9将PBT树脂，(特性粘度1.0)与玻璃纤维通过螺杆的输送、剪切和混炼，物料熔化、复合，在挤出机下游加入玻璃纤维，喂料转速控制在200~350rpm，螺杆转速200rpm~350rpm，螺杆挤出机1区~10区，各分区温度分别保持在200℃、220℃、230℃、230℃、240℃、240℃、240℃、240℃、240℃、220℃，经切粒，包装后待用。将实施例1~9制备的树脂按图1所示经注塑成型后制成抗热震性评价测试用的标准嵌件，进行抗热震性能评价，结果如表1所示。具体实验条件：低温-40℃，时间1小时，高温140℃，时间1小时，高低温循环一次为一个周期，直至标准嵌件发生开裂现象记录其循环次数，循环次数越高，材料抗热震性性能越好。由表1的结果可知，本专利技术以PBT为基材，添加金属纤维，使PBT树脂具有良好的抗热震性，减少PBT玻纤增强树脂与金属嵌件制品开裂的现象，提供了一种高强度，高导热率、良好抗热震性能的金属纤维增强PBT树脂。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照以上实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，如采用铝纤维、铜纤维、镍纤维、铜合金纤维中一种或两种以上的复配物代替不锈钢纤维；金属纤维采用经过偶联剂进行表面处理的金属纤维，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂一种或两种以上复配物。PBT树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种金属纤维增强ＰＢＴ树脂，其特征在于，含有以下组分：６０～８０ｗｔ％ＰＢＴ树脂；１０～３０ｗｔ％金属纤维；０～１０ｗｔ％增韧剂；０～１ｗｔ％抗氧剂；０．５～２ｗｔ％加工助剂。

【技术特征摘要】
1.一种金属纤维增强PBT树脂，其特征在于，含有以下组分：60~80wt%PBT树脂；10~30wt%金属纤维；0~10wt%增韧剂；0~1wt%抗氧剂；0.5~2wt%加工助剂。2.根据权利要求1所述的金属纤维增强PBT树脂，其特征在于，所述PBT树脂为特性粘度为0.74、0.84、1.0、或1.2的PBT中的一种或两种以上的复配物。3.根据权利要求1所述的金属纤维增强PBT树脂，其特征在于，所述金属纤维为不锈钢纤维、铝纤维、铜纤维、镍纤维、铜合金纤维中一种或两种以上的复配物。4.根据权利要求1所述的金属纤维增强PBT树脂，其特征在于，所述金属纤维的直径为0.5-50微米，平均长度为0.5-3微米。5.根据权利要求1所述的金属纤维增强PBT树脂，其特征在于，所述金属纤维为经过偶联剂进行表面处理的金属纤维；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂一种或两种以上复配物。6.根据权利要求1所述的金属纤维增强PBT树脂，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物、乙烯-...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡沁，丁宗勤，许本刚，李强，罗明华，辛敏琦，
申请(专利权)人：上海锦湖日丽塑料有限公司，广东锦湖日丽高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31