玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，由以下组分复合而成，包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯45～75重量份；高模量玻纤10～40重量份；阻燃剂8～12重量份；抗氧剂0.2～0.8重量份；其他助剂1～3重量份；所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。与现有技术相比，本发明专利技术采用的高模量玻纤具有四面体的三维网状结构，在硅烷偶联剂的作用下，高模量玻纤与聚对苯二甲酸丁二醇酯具有良好的作用力，保证了此种复合材料具有高模量；高模量玻纤中二氧化硅特殊的三维网状结构及偶联剂的作用，且三维网状结构具有较高的稳定性，从而赋予复合材料具有低翘曲的特性及低的收缩率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料
，尤其涉及玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法。
技术介绍
玻纤增强塑料是目前塑料改性的主要方法与手段，能将通用塑料的性能大幅度的提高，达到工程塑料的性能水平，所以玻纤增强塑料技术得到了广泛的应用。目前国内生产玻纤增强热塑性塑料的主流技术是通过连续玻纤纱在挤出机的适当位置进入挤出机的料筒，在料筒中被啮合的螺杆旋转时搅断而获得，其生产流程示意图如图1所示。玻纤增强塑料中的采用玻璃纤维(GF)增强聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)即玻纤增强PBT/GF具有优良的力学性能、耐热性和耐化学性。但是，PBT/GF的一个明显缺点是成型制品会产生较大的翘曲，给制品的外观甚至制品功能的正常发挥都带来了不利影响。翘曲是材料不均匀收缩的结果。PBT/GF复合材料的翘曲主要是玻纤在流动方向上的定向限制了树脂的收缩，使得制品的纵向(流动方向)收缩小于横向(与流动方向垂直的方向)，这种不均匀收缩便导致了PBT/GF复合材料的翘曲。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法，该方法制备的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯收缩率较小。本专利技术提供了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，由以下组分复合而成，包括：所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。优选的，所述玻璃纤维的厚宽比为1：(2～3.5)。优选的，所述玻璃纤维的宽度为17～25微米。优选的，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的粘度为0.85～1.05。优选的，所述阻燃剂为溴系有机阻燃剂；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。本专利技术还提供了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，包括：A)将45～75重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、8～12重量份的阻燃剂、0.2～0.8重量份的抗氧剂与1～3重量份的其他助剂加热混合，然后加入10～40重量份的高模量玻纤，熔融共混，得到玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料；所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。优选的，所述步骤A)具体为：将45～75重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、8～12重量份的阻燃剂、0.2～0.8重量份的抗氧剂与1～3重量份的其他助剂加热混合至熔融后，加入10～4重量份的高模量玻纤，熔融共混，得到玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料；所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。优选的，所述加热混合与熔融共混在双螺杆挤出机中进行。优选的，所述步骤A)具体为：将45～75重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、8～12重量份的阻燃剂、0.2～0.8重量份的抗氧剂与1～3重量份的其他助剂混合后从第一节加料口加入至双螺杆挤出机中，然后在双螺杆挤出机的第4～8节加料口加入10～40重量份的高模量玻纤，熔融共混，得到玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料；所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。优选的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为225℃～255℃。本专利技术提供了一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，由以下组分复合而成，包括：聚对苯二甲酸丁二醇酯45～75重量份；高模量玻纤10～40重量份；阻燃剂8～12重量份；抗氧剂0.2～0.8重量份；其他助剂1～3重量份；所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。与现有技术相比，本专利技术采用截面为扁平形状的高模量玻纤，其主要成分为二氧化硅，具有四面体的三维网状结构，硅烷偶联剂的硅烷基与网状结构的二氧化硅具有较强的作用力，且硅烷偶联剂中的长链烷基与聚对苯二甲酸丁二醇酯大分子具有较强的相互作用力，所以在硅烷偶联剂的作用下，高模量玻纤与聚对苯二甲酸丁二醇酯具有良好的作用力，保证了此种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料具有高模量；同时，由于高模量玻纤中二氧化硅特殊的三维网状结构及偶联剂的作用，三维网状结构具有较高的稳定性，从而赋予玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料具有低翘曲的特性及低的收缩率。由实验可知，本专利技术制备的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的翘曲度仅为0.4％～0.5％。附图说明图1为目前国内生产玻纤增强热塑性塑料生产流程示意图；图2为本专利技术玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，由以下组分复合而成，包括：所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。其中，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的含量优选为50～70重量份，更优选为55～65重量份；在本专利技术提供的一些实施例中，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的含量优选为55重量份；在本专利技术提供的另一些实施例中，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的含量优选为65重量份；所述PBT的种类为本领域技术人员熟知的种类即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为粘度为0.85～1.05的PBT，更优选为粘度为0.9～1的PBT，再优选为粘度为0.95的PBT。所述高模量玻纤的含量优选为20～40重量份，更优选为25～40重量份，再优选为25～36重量份；在本专利技术提供的一些实施例中，所述高模量玻纤的含量优选为35.8重量份；在本专利技术提供的另一些实施例中，所述高模量玻纤的含量优选为25.8重量份。所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维，具有四面体的三维网状结构；所述高模量玻纤的厚宽比优选为1：(2～3.5)，更优选为1：(2.5～3.5)；所述高模量玻纤的宽度优选为17～25微米，更优选为18～22微米。所述阻燃剂的含量优选为8～10重量份，更优选为8～9重量份；在本专利技术提供的一些实施例中，所述阻燃剂的含量优选为8重量份；所述阻燃剂的种类为本领域技术人员熟知的阻燃剂即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为溴系有机阻燃剂，更优选为溴化聚苯乙烯(BPS)；所述溴化聚苯乙烯的溴含量优选为61％～65％。阻燃剂可改善复合材料的阻燃性。所述抗氧剂的含量优选为0.2～0.6重量份，更优选为0.2～0.5重量份，再优选为0.2～0.4重量份；在本专利技术提供的一些实施例中，所述抗氧剂的含量优选为0.2重量份；所述抗氧剂的种类为本领域技术人员熟知的抗氧剂即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为受阻酚类抗氧剂，更优选为抗氧剂245。抗氧剂可改善复合材料的抗氧老化性。所述其他助剂的含量优选为1～2重量份，更优选为1～1.5重量份；在本专利技术提供的一些实施例中，所述其他助剂的含量优选为1重量份；所述其他助剂包括硅烷偶联剂，其可以只包括硅烷偶联剂，还可以包括除硅烷偶联剂的其他可改善PBT与高模量玻纤结合界面的作用力的助剂；所述硅烷偶联剂为本领域技术人员熟知的硅烷偶联剂即可，并无特殊的限制，本专利技术中优选为长链烷基三甲氧基硅烷。本专利技术采用截面为扁平形状的高模量玻纤，其主要成分为二氧化硅，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于，由以下组分复合而成，包括：所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于，由以下组分复合而成，包括：所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他助剂包括硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的厚宽比为1：(2～3.5)。3.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的宽度为17～25微米。4.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的粘度为0.85～1.05。5.根据权利要求1所述的玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为溴系有机阻燃剂；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。6.一种玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括：A)将45～75重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯、8～12重量份的阻燃剂、0.2～0.8重量份的抗氧剂与1～3重量份的其他助剂加热混合，然后加入10～40重量份的高模量玻纤，熔融共混，得到玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇酯复合材料；所述高模量玻纤为截面为扁平形状的玻璃纤维；所述其他...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建明，杨中文，
申请(专利权)人：长沙争明新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43