专利名称：一种高韧性低翘曲高流动性玻纤增强pet/pbt/pc合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及改性聚酯技术领域，尤其涉及一种高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金及其制备方法
背景技术：
汽车材料技术发展的主要方向是轻量化、环保化。减轻汽车自身重量是降低排放，提高燃烧效率的最主要措施。汽车车身板材是汽车中重量最大的部件，所以车身板材的塑料化对减轻汽车自重具有重要意义。PET具有很好的力学性能，热变形温度高，电绝缘性能和耐化学腐蚀性能好，但PET熔体冷却速率慢，成型困难。PBT冲击性能优于PET，熔体结晶速率大于PET。PET/PBT合金具有更好的化学稳定性、热稳定性和较高的强度。添加玻纤纤维可以得到性能更好的复合材料。但由于PET、PBT为结晶性聚合物，结晶会造成不均匀收缩使制品发生翘曲；玻纤在流动方向上的取向导致各向异性，同时也强化了合金在成型时发生的翘曲。玻纤增强PET/PBT合金还也存在韧性差的问题，限制了其在汽车车身板材方面的应用。PC、PBT和PET大分子链中都含有酯基，在熔融共混过程中可以发生酯交换反应，具有较好的相容性。PC的加入可以明显提高玻纤增强PET/PBT合金的韧性，而且PC为非晶聚合物，可以降低PET/PBT的结晶度，减少因为结晶而造成的不均匀收缩。向玻纤增强PET/PBT/PC合金材料中添加形状对称性高的矿物填料(如实心玻璃微珠等)可以减轻玻纤取向所造成的各向异性，复合成核剂的加入可以使玻纤增强PET/PBT/PC合金的晶粒细化、结晶速率增大，进而缩短成型周期。玻纤增强PET/PBT/PC合金材料具有高韧性、高刚性、低翘曲、高流动性、尺寸稳定行好和热变形温度高等特点。由于玻纤增强PET/PBT/PC合金材料优良的综合性能，其可以用于注塑成型车门、车身垂直板、挡风板、轮胎护板乃至整个车身。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金及其制备方法。本发明的技术方案是
一种高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，按质量百分比包含以下组分
PET10-60%
PBT10-30%
PC10-20%
矿物填料0-15%
玻璃纤维10-30%
相容剂0-8%
复合成核剂O. I-0.5%
偶联剂O. I-0.5%
抗氧剂0.2-0.7%
润滑剂O. I-0.5%上述高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金的制备方法，包括步骤一、按上述的质量百分含量称取各组分，将PET、PBT和PC在120°C下真空干燥8小时以上，矿物填料、玻纤、相容剂、复合成核剂及润滑剂在80°C下干燥4小时；步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、PC、矿物填料、相容剂、复合成核剂、润滑剂及抗氧剂放入高速混合机中，在常温下搅拌5-15min ；步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维从双螺杆中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装；其中，双螺杆挤出机的温度设置为一区250 260°C ;二区255 265°C ;三区260 270°C ;四区265 275°C ;五区270 280°C ;六区265 275°C ;七区260 2700C ;机头温度265 275°C，螺杆转速为180 220r/min。具体实例实施例一将PET、PBT和PC在120°C下真空干燥8小时，矿物填料、玻纤、相容剂、复合成核剂及润滑剂在80°C下干燥4小时。称取PET35Kg，PBT20Kg, PC15Kg，矿物填料10Kg，相容剂5Kg，复合成核剂(二(苯亚甲基)山梨醇纳米SiO2 = 2 1)0.31^，润滑剂0.51^，抗氧剂(N，N’ -六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯)酯=1 : 1)0. 5Kg ;然后在高速混合机中混合15min。混合后的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维20Kg由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为一区255°C;二区260°C;三区2650C ;四区270°C ;五区275°C ;六区270°C ;七区265°C ;机头温度270°C，螺杆转速为200r/mino实施例二将PET、PBT和PC在120°C下真空干燥8小时，玻纤、相容剂、复合成核剂及润滑剂在80°C下干燥4小时。称取PET35Kg，PBT20Kg, PC15Kg，相容剂5Kg，复合成核剂(二(苯亚甲基)山梨醇纳米SiO2 = 2 1)0. 3Kg，润滑剂O. 5Kg，抗氧剂(N，N’-六亚甲基双(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)亚磷酸三(2，4- 二叔丁基苯)酯=I 1)0. 5Kg ;然后在高速混合机中混合15min。混合后的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30Kg由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为一区255°C ;二区260°C ;三区265°C ;四区270°C ;五区275°C ;六区270°C ;七区265°C ;机头温度270°C，螺杆转速为200r/min。实施例三将PET、PBT和PC在120°C下真空干燥8小时，矿物填料、玻纤、相容剂及润滑剂在80°C下干燥4小时。称取PET35Kg，PBT20Kg, PC15Kg，矿物填料10Kg，相容剂5Kg，润滑剂0.5Kg，抗氧剂(N，N’ -六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)亚磷酸三(2，
4-二叔丁基苯)酯=I : 1)0. 5Kg ;然后在高速混 合机中混合15min。混合后的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维20Kg由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为一区255°C ;二区2600C ;三区265°C ;四区270°C ;五区275°C ;六区270°C ;七区265°C ;机头温度 270°C，螺杆转速为200r/min。实施例四将PET和PBT在120°C下真空干燥8小时，玻纤、相容剂及润滑剂在80°C下干燥4小时。称取PET35Kg，PBT20Kg，相容剂5Kg，润滑剂O. 5Kg，抗氧剂(N, N，-六亚甲基双(3，5_二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)亚磷酸三(2，4_二叔丁基苯)酯=1 l)0.5Kg;然后在高速混合机中混合15min。混合后的物料由加料斗加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维30Kg由双螺杆挤出机中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装。双螺杆挤出机的温度设置为一区255°C ;二区260°C ;三区265°C ;四区270°C ;五区275°C ；六区270°C ;七区265°C ;机头温度270°C，螺杆转速为200r/min。将实施例一至例四的玻纤增强PET/PBT/PC合金注塑成标准试样，测试性能如表I所示表I
性能单位检测标准实施例二实施例三实施例四
KJ/m2ISO 17937.0 30.228.515.2
冲击强度_______
KJ/m2ISO 17911.78.47.96.4
冲击强度_______
一~运伸强度MpaISO 527123.4109.0107.6102.9
I裂伸长率％一 ISO 5273.63.3—. 3.1一 3.0
一每曲强度Mpa— ISO 178189.2185.3180.5170.3
一寄曲模量—MpaISO 178~ 5501~ 535449504889
%GB/T-5585 0-2!,/0·3 0.19/0.51 0.26/0.41 0.12/0.45
(纵向/P向)____/____
球压硬度 N/mm2 gb^3398.1-200 198189191205
Sgg/cm3ISO 1183L579 L555 Γ527 L538~
—MI — g/lOmin ~GB/T3682-200Q~ 24.3 ' 19.622.2 ' 31.6
I 变形温度丨 CGB1634213208210189其中实施例一为本发明实例，实施例二至例四为参比实例。从表I中可以看出，PC的加入可以明显改善PET/PBT合金的冲击强度；矿物填料的加入可以改善体系的翘曲问题。本发明制得的玻纤增强PET/PBT/PC合金具有更高的冲击强度、拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和热变形温度高，而且翘曲低，流动性好；克服了玻纤增强PET/PBT合金韧性差、翘曲严重的问题，可以用于注塑成型车门、车身垂直板、挡风板、轮胎护板乃至整个车身。·
权利要求
1.一种高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于，按质量百分含量 由以下组分组成 PET10-60% PBT10-30% PC10-20% 矿物填料0-15% 玻璃纤维10-30% 相容剂0-8% ° 复合成核剂O. I-0.5%· 偶联剂0.1-0.5% 抗氧剂0.2-0.7% 润滑剂0.1-0.5%
2.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于PET为中等粘度的树脂，特性粘度O. 78 O. 92分升/克。
3.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于=PBT为中高等粘度的树脂，特性粘度O. 98 I. 10分升/克。
4.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于PC为酯交换法生产，数均分子量25000。
5.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于矿物填料为实心玻璃微珠、超细滑石粉和矿物纤维中的一种或其组合。
6.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于玻璃纤维为无碱长玻纤，直径为9 14 μ m。
7.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于相容剂为PE-g-MAH、PP-g-MAH和SEBS-g-GMA中的一种或其组合。
8.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强 PET/PBT/PC合金，其特征在于复合成核剂为二(苯亚甲基)山梨醇和纳米Si02中的一种或其组合。
9.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于偶联剂为Y-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和Y-甲基丙烯酸丙酯基甲氧基硅烷中的一种或其组合。
10.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于抗氧剂为N，N’ -六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)和亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯)酯中的一种或其组合。
11.根据权利要求I所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金，其特征在于润滑剂为N，N’ -乙撑双硬脂酰胺。
12.如权利要求1-11中任一项所述的高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金的制备方法，其特征在于，包括 步骤一、按权利要求I所述的质量百分含量称取各组分，将PET、PBT和PC在120°C下真空干燥8小时以上，矿物填料、玻纤、相容剂、复合成核剂及润滑剂在80°C下干燥4小时；步骤二、将干燥处理后的PET、PBT、PC、矿物填料、相容剂、复合成核剂、润滑剂及抗氧剂放入高速混合机中，在常温下搅拌5-15min ； 步骤三、将步骤二混合后的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，将玻璃纤维从双螺杆 中段的玻纤口加入，经熔融共混挤出、水冷、风刀冷却、造粒、均化、包装； 其中，双螺杆挤出机的温度设置为一区250 260°C ;二区255 265°C ;三区.260 270°C ;四区265 275°C ;五区270 280°C ;六区265 275°C ;七区260 .2700C ;机头温度265 275°C，螺杆转速为180 220r/min。
全文摘要
本发明提供了一种高韧性低翘曲高流动性玻纤增强PET/PBT/PC合金及其制备方法，该PET/PBT/PC合金按质量百分含量由以下组分组成PET10～60％、PBT10～30％、PC10～20％、矿物填料0～15％、玻璃纤维10～30％、相容剂0～8％、复合成核剂0.1～0.5％、偶联剂0.1～0.5％、抗氧剂0.2～0.7％、润滑剂0.1～0.5％。本发明将PET、PBT、PC、复合成核剂、矿物填料、相容剂、偶联剂、抗氧剂及润滑剂通过双螺杆挤出机熔融共混，制得玻纤增强PET/PBT/PC合金。该PET/PBT/PC合金的冲击强度高、收缩率低、流动性好、热变形温度高，可以用于注塑成型汽车车身板材。
文档编号C08L69/00GK102952376SQ201110235189
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者穆兴文, 代汝军, 马东坡, 梁伟, 王海波 申请人:黑龙江鑫达企业集团有限公司