[发明专利]一种纳米纤维改性PBT复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种纳米纤维改性PBT复合材料及其制备方法和应用，涉及复合材料领域。复合材料包括PBT树脂：40份‑55份；PBAT树脂：5份‑15份；PE树脂：5份‑10份；纳米纤维素：5份‑10份；玻璃纤维：15份‑30份；相容剂：3份‑5份；润滑剂：0.1份‑2份；抗氧剂：0.2份‑0.5份。本申请通过PBAT树脂提高材料的韧性，PE树脂影响PBT的结晶以降低收缩，改善尺寸稳定性，同时纳米纤维素和玻璃纤维增加复合材料的强度，使复合材料同时具备有低收缩率和高缺口冲击强度，同时弯曲强度无明显降低，原料环保易得，制备工艺简单，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种纳米纤维改性PBT复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二酯(Polybutylene terephathalate，简称PBT)是一种重要的热塑性工程塑料，广泛应用于汽车、电子、电器等行业。它具有高的结晶度和结晶速率、良好的耐化学药品性及优异的加工性能，已成为五大通用工程塑料中的一个重要成员。但PBT本身存在着一些问题，缺口冲击低，所以限制了其应用范围的进一步扩大。

为了改善PBT的性能，对其进行共混改性，是对PBT增韧的最有效途径，它是利用组分之间的相容性原理，将PBT与其它一种或若干种以上助剂在一定温度下进行熔融共混，由于受到共混物中其它物质的影响和作用，高聚物经过共混后其性质会发生较大的变化，从而赋予高聚物本身不具有的新的性质或性能，改善强度等问题。

然而，现有技术中获得的共混改性PBT复合材料仍然存在收缩率高、尺寸稳定性差和缺口冲击不高的缺陷，导致最终产品合格率低，生产成本高，同时限制其应用。

发明内容

本发明提供了一种纳米纤维改性PBT复合材料及其制备方法和应用，以解决目前PBT材料存在的收缩率高、尺寸稳定性差和缺口冲击强度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明目的之一提供了一种纳米纤维改性PBT复合材料，包括以下重量份组分：

PBT树脂：40份-55份；

PBAT树脂：5份-15份；

PE树脂：5份-10份；

纳米纤维素：5份-10份；

玻璃纤维：15份-30份；

相容剂：3份-5份；

润滑剂：0.1份-2份；

抗氧剂：0.2份-0.5份。

通过采用上述方案，本申请通过在复合材料中添加有PBAT树脂、PE树脂、玻璃纤维和纳米纤维素，共混改性后形成宏观上均匀、微观上相分离的多相PBT复合材料；PBAT树脂与PBT树脂相容性较好，具有柔性链段，对复合材料具有较好的增韧效果，PE树脂的添加，可以在一定程度上影响PBT树脂的结晶，进而降低收缩，改善尺寸稳定性；同时纳米纤维素和玻璃纤维的添加可起到异相成核的作用，增加复合材料的强度，避免PBAT树脂和PE树脂的柔性链段造成复合材料强度的降低，使复合材料同时具备有低收缩率和高韧性强度的效果，低收缩率有助于更好地成型，尺寸稳定性优异，高韧性强度有助于提高缺口冲击强度，同时弯曲强度无明显降低；原料环保易得，符合“碳中和”趋势。

作为优选方案，所述PBAT树脂在190℃、2.16KG的测试条件下的熔体流动速率(MFR)为3.0-6.0g/10min。

作为优选方案，所述PE树脂在190℃、5KG的测试条件下的熔体流动速率(MFR)为1.2-11g/10min。

作为优选方案，所述PE树脂在190℃、5KG的测试条件下的熔体流动速率(MFR)为1.2-2.6g/10min。