[发明专利]大分子偶联剂改性玻纤增强PBT复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及大分子偶联剂改性玻纤增强PBT复合材料及其制备方法，包括以下组分及重量份含量的原料：PBT树脂45‑95，玻璃纤维5‑55，大分子偶联剂0.2‑5，成核剂0.2‑3，抗氧剂0.1‑1，润滑剂0.1‑1，通过将偶联剂的丁酮溶液浸渍在玻璃纤维表面后去除溶剂，然后将各组分通过挤出机共混造粒后制备得到性能优良的大分子偶联剂改性的玻纤增强PBT复合材料材料。与现有技术相比，大分子偶联剂能够有效增加PBT树脂与玻璃纤维制件的粘结力，大分子的分子结构决定了其与基体PBT树脂和玻璃纤维制件均存在较强的分子间作用力，可以明显提高所制备的玻纤增强PBT材料的物理性能。

技术领域

本发明涉及高分子领域，尤其是涉及一种大分子偶联剂改性玻纤增强PBT复合材料及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种性能优良的半结晶聚合物，具有强度高、电性能好、尺寸稳定、耐热性好、吸水率低和易于成型加工等特点，广泛应用于汽车、电子电器以及机械制造行业，目前已成为第五大工程塑料。然而，PBT树脂的缺口冲击强度较低，成型收缩较大，这些问题，在一定程度上限制了PBT树脂在某些领域的发展应展，通过玻璃纤维(GF)增强PBT复合材料是一种常见的扩展PBT应用范围的的手段。但是PBT作为有机高分子材料与玻璃纤维的之间的作用较弱，因此复合材料很难获得较好的性能，偶联剂能够提高PBT树脂和玻璃纤维之间的作用，从而提高复合材料性能，但目前采用的分子量普遍较低，PBT树脂与玻纤的作用相当有限。

中国专利CN102649870B公开了一种无卤阻燃玻纤增强PBT材料，其组成成分按重量分数表示包括：PBT树脂30～70％，阻燃剂12～33％，玻璃纤维1～40％，增韧剂1～10％，润滑剂0.2～3％，成核剂0.1～0.5％，偶联剂0.1～2％，抗氧剂0.2～2％。其选用的偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)，其为小分子偶联剂，沸点为119-121℃，在PBT+GF材料制备及加工过程中，温度可能达到250～300℃，此类小分子很难保持稳定，因此所制备的材料在刚性及韧性得不到有效的保证。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大分子偶联剂改性玻纤增强PBT复合材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

大分子偶联剂改性玻纤增强PBT复合材料，包括以下组分及重量份含量的原料：

PBT树脂45-95，玻璃纤维5-55，大分子偶联剂0.2-5，成核剂0.2-3，抗氧剂0.1-1，润滑剂0.1-1。

作为优选的实施方式，所述的大分子偶联剂的结构式如下：

其中，m＝20～160，n＝30～120，x＝50～120。上述大分子偶联剂的分子量为20000-50000g/mol。

大分子偶联剂中甲基丙烯酸异硅氧烷基丙酯可以与玻璃纤维之间存在较强的分子作用力，苯乙烯和丙烯酸丁酯链段聚合后具有较高分子量，可以使得分子链段与树脂基材具有很好的物理缠节，同时丙烯酸丁酯链段与PBT材料具有很好的相容性，进一步提高了大分子偶联剂与PBT基材的结合力。

作为优选的实施方式，大分子偶联剂的分子结构中苯乙烯的含量为20～40％mol,丙烯酸丁酯含量为30～50％mol，甲基丙烯酸异硅氧烷基丙酯含量为30～50％mol。如果丙烯酸丁酯摩尔比过低，大分子偶联剂与基材的相容性会降低，不利于偶联剂的分散，如果甲基丙烯酸异硅氧烷基丙酯摩尔比过低，大分子偶联剂与玻璃纤维的作用会减弱，偶联剂会更多的分散在基材内，很难固定在纤维和基材界面之间。