[发明专利]一种改性扁平玻纤增强的PBT复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PBT复合材料，其制备原料如下：PBT复合树脂70‑80份、PET‑ABS混料组合物10‑30份、复合玻纤20‑30重量份、相容增韧剂5‑20份、表面处理的空心玻璃微珠3‑5份、硅烷偶联剂处理的介孔二氧化硅纳米颗粒1‑5份，以及助剂0‑3份。所制备的PBT复合材料有效改善无机材料与有机聚合物相容性差的缺陷，在具有良好缺口冲击强度、热变形温度、收缩率的基础上，复合材料能够获得平衡的力学性能。

技术领域

本发明涉及聚酯高分子材料制备领域，尤其涉及一种改性扁平玻纤增强的PBT复合材料及其制备方法。

背景技术

PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是由对苯二甲酸和丁二醇聚缩合制备的一种聚酯聚合物，属于热塑性工程塑料，具有吸水率低、电绝缘性好、耐老化等优点,但成型收缩率大、缺口冲击强度低、高温下刚性差等缺点限制了其应用。PBT/PET合金具有耐高温、耐湿、耐化学腐蚀、电绝缘性能好和良好的力学性能，应用越来越广泛。但是，纯PBT树脂的强度一般，对缺口敏感，耐热变形温度低。

为了克服这种缺点，现有技术中将二氧化硅粉体、玻璃纤维等无机填料进行改性，尤其是玻纤强度远远大于PBT本身强度，因此玻纤改性增强PBT的效果优异。但是复合材料的玻纤含量超过30％后，制品表面变得粗糙，有明显玻纤露出。

另外无机填料与有机PBT共混改性存在材料内部的界面结合性不高的问题，同时，使用玻纤增强PBT材料后，容易出现漏纤从而导致产品外观差的问题。但是为了提高PBT材料的强度，目前仍然普遍以玻璃纤维为增强剂对PBT材料体系增强。

例如CN108456403公开了一种玻纤增强PBT复合材料及其制备方法，其在成分组成中添加有玻璃纤维和石英填充，同时还添加了复合阻燃剂、PMMA等组分，在制备时是将各组份分别制成一号料、二号料，且制备时是采用高速搅拌混合，确保填充与其他料混合均匀，但是由于纳米粒子粒径小、比表面积大、高表面能缺点，仍然无法克服材料内部的界面结合性不高的问题。

对无机物改性的聚合物复合材料，无机纳米粒子较好地分散在聚合物基体中可以改善复合材料的力学性能，但是传统的分散方法很难获得均匀分散的效果。在PBT树脂中加入玻纤能够增强树脂基材的力学强度和刚性，模塑收缩率显著降低，但是填充玻璃纤维虽然可以起到增强材料性能，但对材料表面光泽度会产生负面影响，尤其是玻纤含量较高时；另外树脂对玻纤的浸润效果差，二者界面作用力弱，不能很好的与玻纤相容，容易出现浮纤现象，尤其是玻纤长度较高时。

现有技术中，CN 105255126 A提供了一种玻纤增强PBT材料及其制备方法，包含PBT：40％～70％，经稀土化合物乙醇溶液处理的玻璃纤维：10～40％，硅烷接枝聚烯烃化合物：1～5％，抗氧剂：0.2％～0.5％，润滑剂：0.2％～0.5％，得到的一种刚性和韧性较好的增强PBT材料。该发明采取两步法制备PBT材料，第一步用稀土化合物处理玻璃纤维表面，第二步制备增强PBT材料。但是采用稀土化合物处理玻璃纤维表面不仅成本高，而且也不能明显改善分散效果，这是由于稀土化合物作为无机填料，无法有效提高PBT树脂和玻璃纤维之间的作用。

CN 109535705涉及一种电气绝缘PA66-PPS-PBT复合材料及其制备方法。包括如下重量份的原料：PA66为40-60份，PPS为35-50份，PBT为10-15份，短切无碱玻璃纤维25-45份，硫酸钙晶须2-4份、增容剂1-5份，抗氧剂0.1-0.4份，阻燃剂7-12份，色母0.6-1份。该复合材料虽然具有良好的电绝缘性能、机械性能，但是过高的玻纤含量影响了其综合力学性能。

CN 110093019提供一种玻纤增强PBT/PET合金改性材料，按重量分数计，由以下原料制备而成：PBT切片50-80％、PET切片10-20％、玻纤25-50％、抗氧助剂0.1-0.2％、润滑剂0.1-0.2％、酯交换抑制剂0.3-0.5％。该发明为40-50％玻纤增强PBT/PET合金材料，同样地具有玻纤含量过高的缺陷，无法克服玻纤增强引起翘曲的严重不足。