[发明专利]聚对苯二甲酸丁二醇酯改性树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)改性树脂，具体地说，涉及一种采用表面经“有机化”处理(弹性体包覆)的纳米二氧化硅(SiO₂)改性的PBT树脂。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为一种热塑性工程塑料，其具有耐热、耐化学腐蚀和良好的力学性能等优点，已广泛地应用于电子、电器和汽车等领域。随着科学技术的发展，对PBT树脂的性能提出了更高的要求。因此，PBT树脂的改性倍受化学家们的关注。

如：WO2004106405提供一种以5-30wt％的CaCO₃和10-20wt％的弹性体(乙烯/丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)对PBT进行改性的方法；及专利CN1563187报道了一种以玻纤增强PBT复合材料(其中玻纤含量为10-37wt％)。虽然在一定程度上，现有技术能改善PBT的强度、模量及耐热性，但其存在的缺陷是：添加剂的添加量较大(一般在10-30wt％)，这不仅使PBT的韧性变差，而且影响其加工性，并使制品的光泽度变差。

用纳米级添加剂改性聚合物是近年受关注的一项新技术。J.Che等报道了采用经偶联剂表面处理的纳米SiO₂通过接枝聚合改性PBT的方法(Materials Letters 59(2005)1603-1609)。该方法步骤复杂、且引入的小分子偶联剂会影响PBT的耐候性。

因此，提供一种制备简单、且综合性能(如拉伸强度、弯曲强度和模量和热变形温度等)优良的PBT改性树脂成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所说的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)改性树脂，按质量份数计(简记：份)，主要由92～98份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、2～8份改性纳米二氧化硅(SiO₂)和0.15～0.3份抗氧剂为原料，经210℃～255℃熔融共混制得；

其中：所说的改性纳米SiO₂是指采用现有用于PBT增韧改性的带有官能团的功能化弹性体或具有核-壳结构的共聚物，其包括(但不限于)：甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯腈二元共聚物、乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(AX8900，AtoFina)、丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸酯核-壳型共聚物(EXL2330，罗门哈斯)(以丙烯酸丁酯为核、以甲基丙烯酸酯壳)或丁二烯-苯乙烯/聚甲基丙烯酸酯核-壳型共聚物(EXL2691A，罗门哈斯)(以丁二烯-苯乙烯共聚物为核、以聚甲基丙烯酸酯壳)包覆粒径为10nm～50nm(优选10nm～20nm)、表面羟基含量1.2～1.5个/nm²的SiO₂粉体，所说功能化弹性体或具有核-壳结构的共聚物的包覆量为纳米二氧化硅的重量的10％～40％(优选的包覆量为20wt％～30wt％)。

在本发明中，推荐使用相对粘度为0.9～1.0(乌式粘度法，25℃)，密度为1.2g/cm³～1.3g/cm³的PBT；推荐使用的抗氧剂为四[β-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010(汽巴(Ciba)公司出品)、N，N’-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼(抗氧剂1098(汽巴公司出品)或/和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯[抗氧剂168(汽巴公司出品)]。

附图说明

图1为实施例2-2制备的PBT改性树脂的SEM图。

具体实施方式

一种制备本发明所说的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)改性树脂的方法，包括如下步骤：

I.改性纳米二氧化硅(SiO₂)的制备：

(1)分别将现有用于PBT增韧改性的带有官能团的功能化弹性体或具有核-壳结构的共聚物和粒径为10nm～20nm、表面羟基含量1.2～1.5个/nm²的二氧化硅(SiO₂)粉体分散于有机溶剂(如四氢呋喃等)中，得功能化弹性体或具有核-壳结构的共聚物分散液和SiO₂分散液；

(2)将功能化弹性体或具有核-壳结构的共聚物分散液缓慢加入至SiO₂分散液中，搅拌并在40～70℃状态保持3～7小时后，蒸除有机溶剂，剩余物经干燥即为改性的SiO₂粉体。

II.PBT改性树脂(目标物)的制备：